Сравнительный анализ импульсного деформирования элементов авиационных конструкций из алюминиевого сплава и композитного материала

Авторы

Рябов А. А.^1*, Романов В. И.^1**, Маслов Е. Е.^1***, Стрелец Д. Ю.^2****, Корнев А. В., Иванов А. И.^*****

1. Саровский Инженерный Центр, Технопарк «Саров», ул. Парковая, 3, Сатис, Нижегородская обл., 607328, Россия
2. Научный центр мирового уровня «Сверхзвук»,

*e-mail: alex.ryabov@saec.ru
**e-mail: romanov@saec.ru
***e-mail: emaslov@saec.ru
****e-mail: dstrel@okb.sukhoi.org
*****e-mail: okb@okb.sukhoi.org

Аннотация

Дается сравнительный анализ упругого динамического деформирования алюминиевой пластины и композитной трехслойной плоской панели под действием заданной импульсной поверхностной нагрузки. Численное решение задачи проводится на основе явной схемы интегрирования уравнений движения во времени и конечноэлементной дискретизации по пространству, реализованных в программном комплексе LS-DYNA. Задача решается в лагранжевой постановке. Для композитного материала используются уравнения состояния ортотропного тела Chang и Chang с возможным хрупким разрушением. Достоверность численных результатов подтверждается близостью расчетных и экспериментальных данных.

Ключевые слова

композитные материалы, динамическое деформирование, метод конечных элементов

Библиографический список

1. Образцов И.Ф., Васильев В.В., Бунаков В.А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. — М.: Машиностроение, 1977. — 144 с.

2. Ванин Г.А., Семенюк Н.П., Емельянов Р.Ф. Устойчивость оболочек из армированных материалов. Киев: Наукова думка, 1978. — 212 с.
   

3. Болотин В.В, Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. — М.: Машиностроение, 1980. — 375 с.

4. Алфутов Н.А., Зиновьев П.А., Попов Б.Г. Расчет многослойных пластин и оболочек. — М.: Машиностроение, 1984. — 264 с.

5. Дудченко А.А. Прочность и проектирование элементов авиационных конструкций из композиционного материала. — М.: Изд-во МАИ, 2007. — 200 с.

6. Абросимов Н.А., Баженов В.Г. Нелинейные задачи динамики композитных конструкций. Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2002.

7. Абросимов Н.А. Численное моделирование нелинейного деформирования и потери устойчивости композитных пластинчато-оболочечных конструкций при импульсных воздействиях // Механика композитных материалов. 1999. Т. 35. № 6. С. 757-776.

8. Абросимов Н.А., Баженов В.Г., Елесин А.В. Моделирование нелинейного деформирования и потери устойчивости гладких и подкрепленных цилиндрических оболочек при импульсном нагружении // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. 2000. № 2. С. 181-189.

9. Belytschko T., Lin I. J, Tsay C.-S. Explicit Algorithm for the Nonlinear Dynamics of Shells.- Computer Methods of Applied Mechanics and Engineering, 42, 1983. P.225-251.

10. Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности. — М.: Мир, 1987.

11. Седов Л.И. Механика сплошной среды. — М.: Наука, 1970.

12. Hallquist John O. LS-DYNA Theory Manual, Livermore Software Technology Corporation, Livermore, CA, USA, March 2006.- 608 p.

13. Программный комплекс трехмерного моделирования процессов нестационарного нелинейного деформирования LS-DYNA. Версия 971. Revision 7600.398. Livermore Software Technology Corporation, Livermore, Ca, USA, 2009. URL: www.lstc.com

14. Ананьев И.В. Справочник по расчету собственных колебаний упругих систем. — М.: ОГИЗ «Гостехиздат», 1946.

Скачать статью