Метод расчета напряжений в обшивке хвостовых отсеков невращающихся лопастей несущего винта под действием ветра на стоянке вертолета

Авторы

Каргаев М. В.^*, Савина Д. Б.^**

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
**e-mail: savina_db@mail.ru

Аннотация

Изложен метод расчета напряжений в обшивке хвостовых отсеков лопастей несущего винта под действием ветра на стоянке вертолета. Полученная система дифференциальных уравнений, описывающая напряженно-деформированное состояние обшивки методом сеток, приведена к системе линейных алгебраических уравнений относительно искомых перемещений. Для численного решения этой системы использован SVD-алгоритм построения псевдорешения. Приведены результаты расчетов, выполненных для обшивок лопастей несущего винта вертолета типа Ми-38.

Ключевые слова:

лопасть несущего винта, обшивка хвостового отсека, ветровое нагружение, статическая прочность, метод сеток, сингулярное разложение

Библиографический список

1. Каргаев М.В. Анализ влияния ветра на эксплуатационные характеристики лопастей несущего винта вертолета // Молодежь. Техника. Космос: Труды XII общероссий ской молодежной научно-технической конференции (23–25 апреля 2020; Санкт-Петербург). В 4 т. СПб.: Изд-во БГТУ «Военмех», 2020. Т. 1. С. 150–154.

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

3. Каргаев М.В. Расчет напряжений в лопасти несущего винта вертолета на базе нелинейной модели нагружения при статическом воздействии ветра // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26.№ 2. С. 34–42.

4. Каргаев М.В. Расчет динамических напряжений в лопасти несущего винта вертолета на базе нелинейной модели нагружения при нестационарном воздействии ветра // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2020. № 4. С. 52–60.

5. Иванов А.Н. Численное решение плоской задачи теории упругости применительно к расчету на прочность хвостовых отсеков лопасти вертолета // Труды опытно-конструкторского бюро. 1971. Т. 8. С.120—137.

6. Johnson W. Rotorcraft Aeromechanics. – NY: Cambridge University Press, 2013. – 927 p.

7. Bielawa R.L. Rotary Wing Structural Dynamics and Aeroelasticity. – 2nd edition. Washington, DC: AIAA, 2006. – 584 p.

8. Суровцева О.Е. Прочность хвостовых отсеков лопасти несущего винта вертолета: дисс. ... канд. техн. наук. – Казань, 1994.

9. Дудник В.В. Конструкция вертолетов. – Ростов-на-Дону: Издательский дом ИУИ АП, 2005. – 158 с.

10. Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Наука, 1977. – 416 с.

11. Ашкенази Е.К., Ганов Э.В. Анизотропия конструкционных материалов: Справочник. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение, 1980. – 247 с.

12. Рябинович А.Л. Об упругих постоянных и прочности анизотропных материалов. – М.: Изд-во Бюро новой техники, 1946. – 55 с.

13. Варвак П.М., Варвак Л.П. Метод сеток в задачах расчета строительных конструкций. – М.: Стройиздат, 1977. – 154 с.

14. Horn R.A., Johnson C.R.. Matrix analysis.– 2nd edition. – NY.: Cambridge University Press, 2013. – 662 p.

15. Воскобойников Ю.Е., Мицель А.А. Современные про-блемы прикладной математики: Учебное пособие. Часть 1. Лекционный курс. – Томск: ТУСУР, 2015. – 136 с.

16. Ivanov V.K. Vasin V.V., Tanana V.P. Theory of Linear Ill- Posed Problems and its Applications. Utrecht, Boston, Koln, Tokyo: VSP, 2002. – 281 p.

17. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. – М.: Наука, 1986. – 285 с.

18. Тихонов А.Н., Гончаровский А.В., Степанов В.В., Ягола А.Г. Численные методы решения некорректных задач. – М.: Наука, 1990. – 229 с.

19. Брантон С.Л., Куц Дж.Н. Анализ данных в науке и технике / Пер. с англ. А.А. Слинкина. – М.: ДМК Пресс, 2021. – 542 с.

20. Ушаков А.Е. Методология обеспечения эксплуатационной живучести и безопасности авиаконструкций из ПКМ. – М.: Физматлит, 2012. – 204 с.