Валидация процедур проектирования и изготовления динамически подобных моделей летательных аппаратов с применением полимерных композиционных материалов

Авиационная и ракетно-космическая техника

Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов

2019. Т. 26. № 3. С. 102-112.

Авторы

Черноволов Р. А. 1*, Гарифуллин М. Ф. 1, Козлов С. И. 2

1. НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия
2. Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского, ЦАГИ, ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: r.chernovolov@gmail.com

Аннотация

Рассмотрены вопросы технологии проектирования и изготовления типового элемента конструкции динамически подобной модели (ДПМ) самолета, выполненного с применением полимерных композиционных материалов (ПКМ). Изложена методика проведения частотных испытаний. Показаны результаты расчетных и экспериментальных исследований форм и частот собственных колебаний с учетом размещения дополнительных грузов. Приведены расчётные формы и частоты собственных колебаний, полученные с помощью метода конечных элементов с использованием нескольких последовательно сгущающихся сеток. Показано удовлетворительное соответствие полученных данных.

Ключевые слова:

ДПМ, ПКМ, формы и частоты колебаний

Библиографический список

  1. Кузьмина С.И. Особенности нестационарной аэродинамики в трансзвуковом диапазоне чисел Маха // Труды ЦАГИ. Вып. № 2738. – М.: Издательский отдел ЦАГИ, 2013. С. 189-204.

  2. Бисплингхофф Р.Л., Эшли X., Халфмэн Р.Л. Аэроупругость; Пер. с англ. Г. И. Баренблатта / Под ред. Э.И. Григолюка. – М.: Изд-во иностранной литературы, 1958. – 799 с.

  3. Лыщинский В.В. Моделирование флаттера в аэродинамических трубах. – М.: Физматлит, 2009. – 80 с.

  4. Азаров Ю.А., Черноволов P.A. Дренированные аэроупругие модели летательных аппаратов // Труды МАИ. 2017. № 92. URL: http://tmdymai.ru/published.php?ID=77062

  5. Черноволов P.A., Янин В.В. Исследование бафтинга ЛА в аэродинамической трубе // Авиационная про­мышленность. 2016. № 3. С. 9-14.

  6. Азаров Ю.А., Брускова Е.В., Карклэ П.Г., Черноволов P.A. Динамически подобная аэродинамическая модель несущей поверхности летательного аппарата. Патент RU 2578915 C1. Бюл. № 9, 27.03.2016.

  7. Garrick I.E., Reed W.H. Historical development of aircraft flutter // Journal of Aircraft. 1981. Vol. 18. No. 11, pp. 897-912. DOI: 10.2514/3.57579

  8. Kehoe M.W. A Historical Overview of Flight Flutter Testing. – National Aeronautics and Space Administration (NASA) Technical Memorandum 4720. October 1995, 20 p.

  9. Stodieck O., Francois G, Heathcote D, Zympeloudis E., Kim B.C., Rhead A.T., Cleaver D, Cooper J.E. Experimental validation of tow-streered composite wings for aeroelastic design // 17th International Forum on Aeroelasticity and Structural Dynamics (IFASD 2017). 25-28 June 2017, Como – Italy, pp. 518-533.

  10. Ringertz U, Eller D, Keller D.F., Silva W.A. Design and testing of a full span aeroelastic wind tunnel model // 17th International Forum on Aeroelasticity and Structural Dynamics (IFASD 2017). 25-28 June 2017, Como – Italy, pp. 1880-1899.

  11. Pankonien A.M., Reich G.W., Hardin J.O., Bhagat N, Berrigan J.D. From model to manufacture: additive aeroelastic morphing testbeds // 17th International Forum on Aeroelasticity and Structural Dynamics (IFASD 2017). 25-28 June 2017, Como – Italy, pp. 1662-1676.

  12. Geeraert A., Lepage A., Stephani P, Feldmann D, Haberli W. Wind tunnel flutter tests of a u-tail configuration – Part 1: Model design and testing // 17th International Forum on Aeroelasticity and Structural Dynamics (IFASD 2017). 25-28 June 2017, Como – Italy, pp. 814-833.

  13. Ендогур А.И., Кравцов В.А. Идеология проектирования авиационных конструкций из полимерных композиционных материалов // Труды МАИ. 2015. № 81. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=57755

  14. Ендогур А.И., Кравцов В.А., Солошенко В.Н. Принципы рационального проектирования авиационных конструкций с применением композиционных материалов // Труды МАИ. 2014. № 72. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=47572

  15. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. – М.: Машиностроение, 1988. – 272 с.

  16. Полилов А.Н. Этюды по механике композитов: Монография. – М.: Физматлит, 2015. – 320 с.

  17. Васильев В.В., Протасов В.Д., Болотин В.В. и др. Композиционные материалы: Справочник. – М.: Машиностроение, 1990. – 512 с.

  18. Чжо А.Л., Артемьев А.В., Рабинский Л.Н., Афанасьев А.В., Семенов Н.А., Соляев Ю.О. Идентификация свойств монослоя в углепластике с наномодифицированной матрицей // Вестник Московского авиа­ционного института. 2017. Т. 24. № 2. С. 197-208.

  19. Бычков А.Н., Фетисов Г.П., Кыдралиева К.А., Соколов Е.А., Джардималиева Г.И. Нанокомпозиционные материалы на основе металлосодержащих наночастиц и термопластичных полимерных матриц: получение и свойства // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 2. С. 209­–222.

  20. Попов Б.Г. Расчет многослойных конструкций вариационно-матричными методами: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГТУ, 1993. – 294 с.

  21. Туктаров С.А., Чедрик В.В. Некоторые аспекты моделирования композиционного кессона крыла большого удлинения анизотропной балкой // Ученые записки ЦАГИ. 2015. Т. 46. № 3. С. 70-84.

  22. Weisshaar T.A., Foist B.L. Vibration Tailoring of Advanced Composite Lifting Surfaces // Journal of Aircraft. 1985. Vol. 22. No. 2, pp. 141–147. DOI: 10.2514/3.45098

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2020