Расчет напряжений в лопасти несущего винта вертолета на базе нелинейной модели нагружения при статическом воздействии ветра

Авторы

Каргаев М. В.

Национальный центр вертолетостроения имени М.Л. Миля и Н.И. Камова, ул. Гаршина, 26/1, Томилино, Московская область, 140070, Россия

e-mail: kargaev_mv@mail.ru

Аннотация

Излагается метод расчёта изгибных напряжений в зашвартованной и незашвартованной лопасти вертолёта, обдуваемой ветровым потоком. Получена простая в реализации вычислительная схема решения исходного нелинейного уравнения нагружения лопасти на основе метода последовательных возмущений параметров В.В. Петрова. Приведены результаты расчётов для лопастей несущего винта вертолёта типа Ми-8.

Ключевые слова

лопасть несущего винта, ветровое нагружение, статическая прочность, метод последовательных возмущений параметров

Библиографический список

1. Advisory circular 29-2C. Certification of transport category rotorcraft. – US Department of Transportation, 2016. – 1389 p.

2. Авиационные правила Ч. 29. Нормы летной годности винтокрылых аппаратов транспортной категории / Межгосударственный авиационный комитет. – М.: Авиаиздат, 2003. – 130 с.

3. Каргаев М.В., Мироненко Л.А. Статическая устойчивость упругих лопастей несущего винта вертолёта, находящегося на стоянке под воздействием ветра // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 2. С. 43-51.

4. Каргаев М.В., Мироненко Л.А. Расчёт изгибных напряжений в незашвартованной лопасти вертолёта, обдуваемой ветровым потоком // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 3. С. 34-43.

5. Светлицкий В.А. Механика гибких стержней и нитей. – М.: Машиностроение, 1978. – 222 с.

6. Миль М.Л., Некрасов А.В., Браверман А.С., Гродко Л.Н., Лейканд М.А. Вертолёты, расчёт и проектирование: В 2 томах. – М.: Машиностроение, 1966/1967. – (457+424) с.

7. Михеев Р.А. Прочность вертолётов: Учебник для авиационных специальностей втузов. – М.: Маши­ностроение, 1984. – 280 с.

8. Брамвелл А.Р.С. Динамика вертолётов / Пер. с англ. Т.П. Ампиловой, Г. К. Жустрина. – М.: Машиностроение, 1982. – 368 с.

9. Колесников Г.А., Марков В.К., Михайлюк А.А. и др. Аэродинамика летательных аппаратов: Учебник для вузов / Под ред. Г.А. Колесникова. – М.: Машиностроение, 1993. – 544 с.

10. Смирнов А.И. Аэроупругая устойчивость летательных аппаратов. – М.: Машиностроение, 1980. – 232 с.

11. Бисплингхофф Р.Л., Эшли X., Халфман Р.Л. Аэроупругость / Пер. с англ. Э.И. Григолюка. – М.: Изд-во иностранной литературы, 1958. – 801 с.

12. Фершинг Г. Основы аэроупругости / Пер. с нем. К.Ф. Плитта. – М.: Машиностроение, 1984. – 600 с.

13. Павлов Л.С. Обтекание центральных сечений скользящего прямоугольного крыла потоком не­сжимаемой жидкости. – М.: Изд. отдел ЦАГИ, 1974. – 26 с.

14. Беляев Н.М. Сопротивление материалов: Учебник. – М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1976. – 608 с.

15. Петров В.В. Метод последовательных нагружений в нелинейной теории пластин и оболочек. – Са­ратов: Изд-во СГУ, 1975. – 118 с.

16. Петров В.В., Овчинников И.Г., Иноземцев В.К. Деформирование элементов конструкций из нелинейного равномодульного неоднородного материала. – Саратов: Изд-во СГУ, 1989. – 160 с.

17. Кузнецов В.Н. Метод последовательного возмущения параметров в приложении к расчету динамической устойчивости тонкостенных оболочечных конструкций: Дисс. ... канд. техн. наук. – Саратов, 2000. – 225 с.

18. Чумакова С.В., Пшенов Д.А., Шабанов Л.Е. К вопросу улучшения сходимости метода В.В. Петрова – метода последовательного возмущения параметров // Проблемы прочности элементов конструкций под действием нагрузок и рабочих сред: Межвуз. науч. сб. – Саратов: Изд-во СГТУ, 2002. С. 61–64.

19. Шабанов Л.Е. Вопросы численной реализации метода последовательных возмущений параметров при расчёте оболочечных конструкций: Дисс. ... канд. физ.-мат. наук. – Саратов, 2005. – 102 с.

20. Бессонов Л.В. Численная реализация метода последовательного возмущения параметров при расчете напряжённо-деформированного состояния оболочечной конструкции в случае жесткого закрепления краев оболочки // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. 2015. Т. 15. № 1. С. 74–79. DOI: 10.18500/1816-9791-2015-15-1-74-79

21. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчёт на прочность деталей машин: Справочник. – М.: Машиностроение, 1979. – 702 с.

22. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Шомов А.И. Численное моделирование аэродинамических характеристик несущего винта при висении вблизи земли в условиях экрана на базе нелинейной лопастной вихревой модели // Полет. 2018. №6. С. 68–76.

23. Johnson W. Rotorcraft Aeromechanics. – Cambridge University Press, 2013. – 927 p.

24. Артамонов Б.Л., Мойзых Е.И., Ивчин B.A. Моделирование кинематики управления лопастями шарнирного несущего винта вертолёта // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 4. С. 5-16.

25. Гришанина T.B., Шклярчук Ф.Н. Деформация и аэродинамические характеристики профиля мемб­ранного крыла при дозвуковом обтекании // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т. 21. № 5. С. 7-12.

Скачать статью