авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |

«ISSN 1998-6629 ВЕСТНИК САМАРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АЭРОКОСМИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА имени академика С. П. КОРОЛЁВА (национального исследовательского ...»

-- [ Страница 2 ] --

метода (ЧАМ) моделирование хвостовой В работах [1-4] рассматривались части профиля и интерцептора выполняется математические модели течений около с помощью набора точечных вихрей, аэродинамических профилей с равномерно распределённых по их интерцепторами. В [1, 2] стационарная поверхностям. Хвостовая часть профиля и рециркуляционная зона за интерцептором интерцептор разбиваются на граничные моделировалась методом конформных элементы, в пределах каждого помещается отображений. В [3, 4] математическая точечный вихрь и контрольная точка, модель основывалась на нестационарном используется численная схема МДВ « - »

подходе, в котором использовался метод (контур D на рис. 2). На граничного дискретных вихрей (МДВ). Можно отметить, элемента располагается точечный вихрь, а на что МДВ позволяет получить хорошее – контрольная точка. ЧАМ позволяет согласование расчётных и получить квазианалитическое решение на экспериментальных данных [3, 4].

носовой части профиля. Для этого Предлагается математическая модель, используется конформное отображение основанная на предположении о Авиационная и ракетно-космическая техника эллипса на круг и запись комплексного интерцептора. Это обеспечивает потенциала течения. согласованность граничных условий и хорошую обусловленность системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Задача сводится к решению СЛАУ, физический смысл которой – удовлетворение условий непротекания в контрольных точках. Для обеспечения обтекания профиля с циркуляцией в центр окружности во вспомогательной плоскости Рис. 2. Физическая и вспомогательная плоскости помещается точечный вихрь.

комплексного переменного На основании комплексного потенциала (1) составляется СЛАУ вида На основании теоремы Милн-Томсона A R, (2) [6] течение во вспомогательной плоскости в которой матрица аэродинамического можно описать комплексным потенциалом влияния A заполняется на основании вида коэффициентов при j комплексного V r W ( ) V 0 потенциала (1);

– вектор-столбец неизвестных интенсивностей;

R – вектор-столбец правых частей,, (1) N 1 ( vj ) образованный коэффициентами, N 2 ln j ln полученными из первых двух слагаемых r 2 i j 1 комплексного потенциала (1).

vj Используется гипотеза где V, V – сопряжённая комплексная и стационарности внешнего вихря, расположенного за интерцептором, комплексная скорости на однородного интенсивность которого находится из потока, соответственно;

i, vj, vj условия конечности скорости на задней – комплексная переменная во кромке интерцептора, а координаты вспомогательной плоскости, комплексная рассчитываются методом оптимизации – переменная j-го вихря и сопряжённая минимизации целевой функции f ( X) комплексная переменная j-го вихря, скорости по двум проектным параметрам:

соответственно (рис. 2);

i 1 – мнимая xvortex po int min f X, X единица;

r0 – радиус окружности во, y vortex po int вспомогательной плоскости (рис. 2);

j, в качестве которых принимаются N 2 – циркуляции j-го и (N+2) вихря, координаты стационарного вихря в физической плоскости.

соответственно;

N – общее количество В качестве целевой функции в методе дискретных вихрей, распределённых по оптимизации используется модуль полной поверхностям хвостовой части профиля и скорости течения в физической плоскости за интерцептора;

N+1 – номер стационарного исключением компонент скорости, вихря, расположенного в зоне отрыва;

N+2 – индуцируемых самим стационарным вихрем, номер вихря, расположенного в центре что обеспечивает выполнение условия окружности во вспомогательной плоскости, исключения самоиндукции вихря:

который моделирует выполнение условия Чаплыгина-Жуковского-Кутта на задней f Vvortex point V Vvortex.

кромке профиля.

Для численной части ЧАМ Вихрь принимается стационарным, особенностью геометрической схемы если модуль полной скорости течения в является корректность расположения действительной плоскости за исключением контрольных точек на хвостовой части компонент скорости, индуцируемой самим профиля вблизи эллипса и в начале Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), вихрем, не превышает 1% от скорости набегающего внешнего потока.

Опираясь на ЧАМ, в разработанной вычислительной Фортран-программе, написана подпрограмма, реализующая построение линий тока течения (рис. 3).

Рис. 5. Зависимость коэффициента подъёмной силы от угла атаки для различных относительных хорд интерцептора x 0, 6;

30 ;

c 15%;

x c 0, Рис. 3. Линии тока около профиля с интерцептором Распределение скорости по 10 ;

x 0,6;

b 0,1;

c 15%;

x c 0, поверхности профиля и интерцептора представлены на рис. 7 (ЧАМ) и рис. Моделирование течения около (ANSYS CFX).

профиля с интерцептором проводилось методом контрольных объёмов в пакете вычислительной аэрогидродинамики ANSYS CFX. Использовалась сетка в элементов гексагональной формы. Линии тока около профиля с интерцептором, полученные в ANSYS CFX, показаны на рис.

4.

Рис. 6. Зависимость коэффициента подъёмной силы от угла атаки для различных углов отклонения интерцептора x 0, 6;

b 0,1;

c 15%;

x c 0, Рис. 4. Линии тока около профиля с интерцептором (ANSYS CFX) 5 ;

x 0,6;

b 0,1;

c 15%;

x c 0, Расчёты показали, что подъёмная сила уменьшается при увеличении относительной длины интерцептора (рис. 5) и его угла Рис. 7. Распределение скорости по профилю и отклонения (рис. 6). интерцептору в присутствии стационарного вихря 5 ;

x 0,6;

b 0,1;

c 15%;

x c 0, Рис. 8. Поле скорости около профиля с интерцептором (ANSYS CFX) 5 ;

x 0, 6;

b 0,1;

c 15%;

x c 0, Авиационная и ракетно-космическая техника На рис.9 (ЧАМ) и рис.10 (ANSYS CFX) показано распределение давления. Следовательно, численно аналитический метод может быть использованы для инженерных расчётов подъёмной силы аэродинамических профилей с интерцептором в диапозоне углов атаки от 0 до 5°.

Данная работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ, соглашение 14U01.01.21. «Влияние атмосферной влаги на сопротивление трения элементов корпуса ракет-носителей».

Библиографический список Рис. 9. Распределение давления по профилю и 1. Woods, L.C. Theory of Aerofoil Spoilers интерцептору в присутствии стационарного вихря // ARC R&M, No.2969. – London, 1956. – 5 ;

x 0,6;

b 0,1;

c 15%;

x c 0,3 p.

2. Barnes, C.S. A Developed Theory of Spoilers on Aerofoils // ARC CP, No.887. – 1966. – 78 p.

3. Богатырёв, В.В. Метод расчёта нестационарного обтекания профиля с интерцептором и его аэродинамические характеристики [Текст] / В.В. Богатырёв // Учёные записки ЦАГИ, Т.29, №3-4. – 1998.

4. Xu, C. A Vortex Method for Separated Flow Around an Airfoil with a Detached Spoiler Рис. 10. Поле давлении около профиля с // Computational Mechanics, 23 – 1999. – P.

интерцептором (ANSYS CFX) 271-278.

5 ;

x 0,6;

b 0,1;

c 15%;

x c 0, 5. Фролов, В.А. Метод построения потенциального течения около Сравнение результатов расчёта симметричного профиля, образованного коэффициента подъёмной силы по ЧАМ с дугами эллипса и окружности [Текст] / В.А.

результатами вычислительного Фролов // Управление движением и эксперимента (ANSYS CFX) (рис. 11) дало: навигации летат. аппаратов: Сб. тр. XII Всерос. науч.-техн. семинара по управлению C ya ANSYS C ya NAM движением и навигации летат. аппаратов. – 0 ;

5 10% Самара: СГАУ. 2006. – С.260-265.

C ya ANSYS 6. Милн-Томсон, Л. Теоретическая гидродинамика – Пер. с англ. [Текст] /Л.М. Милн-Томсон – М.: Мир, 1964. – 655 с.

Рис. 11. Сравнение ЧАМ с ANSYS CFX Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), LIFT OF THE AIRFOIL WITH SPOILER © 2012 K. V. Redkina, V. A. Frolov Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Reserch University) A model of a stationary vortex for the potential circulation flow around airfoil-spoiler combination has been proposed. The solution is obtained for the flow of incompressible ideal fluid. The Complex Variable Function Theory is applied. For the simulation of the recirculation area, a stationary vortex is used, the location of which is found by minimizing a velocity function. Dependence of the lift on the angle of attack, relative length of the spoiler and its angle of deflection is obtained.

Spoiler, airfoil, potentional flow, stationary vortex.

Информация об авторах Редькина Ксения Владимировна, магистр, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет). E-mail: beledi@mail.ru. Область научных интересов:

аэрогидродинамика и потенциальные течения.

Фролов Владимир Алексеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры аэрогидродинамики, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет). E-mail:

frolov_va_ssau@mail.ru. Область научных интересов: аэрогидродинамика, аэродинамика летательных аппаратов.

Redkina Ksenia Vladimirovna, MA, Samara State Aerospace University named after Academician S.P. Korolyov (National Research University). E-mail: beledi@mail.ru. Research interests: aerodynamics and potential flow.

Frolov Vladimir Alekseevich, Ph.D., associate professor of aerohydrodynamics department. Samara State Aerospace University named after Academician S.P. Korolyov (National Research University). E-mail: frolov_va_ssau@mail.ru. Research interests: aerodynamics, aerodynamics of aircrafts.

Авиационная и ракетно-космическая техника УДК 533.6.013.12:623. ЗАКОН СОПРОТИВЛЕНИЯ ДОЗВУКОВОГО ПОРАЖАЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ТИПА СФЕРА © 2012 И. В. Романенко1, К. Р. Крауфорд2, Н. В. Митюков1,3, Е. Л. Бусыгина Ижевский государственный технический университет Gunnery Fire Control Group, США Камский институт гуманитарных и инженерных технологий, Ижевск Работа посвящена определению коэффициента аэродинамического сопротивления поражающего элемента типа сфера. В среде ANSYS CFX произведен расчёт и сравнение с экспериментальными опубликованными данными.

Аэродинамика, поражающие элементы, дозвуковое обтекание, сфера.

Существуют экспериментальные Как видно из приведённого рисунка, законы сопротивления сферических пуль. закон Эли и "Sphere" совпадают при M 0,8.

Первые опыты произвел в Англии в 1742 г. Ранее показано [3], что для большинства Робинс, который определял сопротивление существующих законов сопротивления воздуха с помощью баллистического наибольшую практическую ценность маятника. Тем же методом пользовался в представляют трансзвуковые и 1787–91 гг. Хеттон, производя эксперименты сверхзвуковые скорости – рабочий диапазон с пушечными ядрами. Начиная с 1860 г., для стрелкового и пушечного оружия. В подобные опыты с ядрами различного связи с этим обычно законы сопротивления калибра проводятся в разных странах с на существенно дозвуковых скоростях использованием для регистрации определялись по "остаточному принципу", электрических приборов. Результаты их то есть с использованием сведены воедино французским баллистиком аппроксимационных зависимостей, Эли. Практически одновременно Журне полученных для других диапазонов. Кроме опубликовал свои результаты экспериментов того, на низких скоростях обычно более с круглыми пулями калибром 18,5 мм [1]. В велика погрешность определения данных [4, США имеется эталон "Sphere", 5].

представляющий собой сферу диаметром в 1 Специфика баллистики сферических фут, для которого определена функция пуль предполагает, что они вращаются в коэффициента сопротивления в диапазоне М полёте. При этом вектор угловой скорости = 0,015–3,965 [2] (рис. 1). перпендикулярен плоскости стрельбы.

Благодаря эффекту Магнуса аэродинамическое сопротивление может либо увеличиваться, либо уменьшаться в зависимости от величины и направления вектора угловой скорости. Вследствие наличия зазора между пулей и каналом ствола, закручивание пули будет присутствовать в любом случае при стрельбе из гладкоствольного оружия, и вопрос состоит в величине угловой скорости, которая не фиксировалась ни в одном опыте XVIII–XIX вв. В этом отношении закон Рис. 1. Сравнение коэффициентов аэродинамического сопротивления сферы: "Sphere" вызывает большее доверие, по 1 – Эли;

2 – Журне;

3 – "Sphere" крайней мере, современные методы натурных испытаний позволяют свести эффект вращения сферы к минимуму.

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), Указанные ограничения существующих законов сопротивления сферы предопределили использование пакета ANSYS CFX для расчёта аэродинамики сферических пуль. На рис. приведены результаты расчётов по определению cx.

Рис. 4. Коэффициент аэродинамического сопротивления для сферы: 1 – расчёт в ANSYS CFX с моделью турбулентности k–;

2 – закон сопротивления "Sphere";

3 – расчёт в ANSYS CFX с моделью турбулентности SST Результаты расчётов, произведённые Рис. 2. Результаты расчёта коэффициента в ANSYS CFX и верифицированные на аэродинамического сопротивления сферы в среде ANSYS CFX доступных материалах, позволяют Из-за специфики аэродинамики утверждать, что коэффициент сферических снарядов проводилась аэродинамического сопротивления сферы верификация количественная и ниже значений закона сопротивления качественная. Наиболее доступный способ "Sphere" в среднем на 20% в диапазоне M = качественной верификации заключается в 0…0,6.

сравнении топологии потока. На рис. представлены результаты по определению Библиографический список точки отрыва потока и сравнение её с 1. Шапиро, Я.М. Внешняя баллистика эмпирическими данными, опубликованными [Текст] / Я. М. Шапиро – М.: Оборонгиз, в работе [6]. Как видно, результаты 1946. 408 с.

практически совпадают. 2. Jurens W.R. Exterior Ballistic with Microcomputers // Warship International. 1984.

№ 1. P. 49–72.

3. Ганзий, Ю.В. Исследование аэродинамических характеристик снаряда при активном старте [Текст] / Ю.В. Ганзий, А.Ш. Нагуманов, Н.В. Митюков // Перспективные информационные технологии для авиации и космоса» (ПИТ 2010): Тр. межд. конф. с элементами научной школы для молодежи (Самара, 29 сентября– октября 2010 г.). Самара: Изд-во СГАУ, Рис. 3. Сравнение угла точки отрыва: толстая линия 2010. С. 502–504.

– расчёт, тонкая – результаты Волкова и 4. Митюков, Н.В. Обоснование выбора Емельянова закона сопротивления для снарядов начала ХХ века [Текст] / Н.В. Митюков, Д.Л.

На рис. 4 приведены результаты Панков, И.А. Калинин // Мат. электронной расчётов в сравнении с американским заочной конф. «Молодежь, студенчество и законом сопротивления "Sphere". Расчёт с наука XXI века». Ижевск: Изд-во ИжГТУ, моделью турбулентности k– и закон 2002. С. 35–42.

сопротивления "Sphere" совпадают при M 5. Митюков, Н.В. Определение 0,7.

зависимости коэффициента формы от дальности для фугасных снарядов образца 1907 г. [Текст] / Н.В. Митюков // Материалы Авиационная и ракетно-космическая техника междунар. научн.-техн. конф., посвященной 6. Волков, К.Н. Течения газа с 50-летию ИжГТУ. Ч. 4-5. Ижевск: Изд-во частицами [Текст] / К.Н. Волков, В.Н.

ИжГТУ, 2002. С. 139–142. Емельянов – М.: Физматлит, 2008. 600 с.

DRAG FUNCTION FOR THE STRIKING ELEMENT SPHERE-CLASS ON SUBSONIC VELOCITY © 2012 I. V. Romanenko1, K. R. Crawford2, N. W. Mitiukov1,3, E. L. Busygina Izhevsk State Technical University Gunnery Fire Control Group, USA Kama's Institute of Humanities and Engineering technologies, Izhevsk The work is devoted to the definition of drag coefficient model submunitions on the example of the sphere. In a medium of ANSYS CFX been calculated and compared with experimental data published.

Aerodynamics, submunitions, subsonic flow, sphere.

Информация об авторах Романенко Иван Валентинович, студент, Ижевский государственный технический университет. E-mail: terrris@mail.ru.

Крауфорд Кент Рэнд, магистр истории, профессор естествознания, инженер Gunnery Fire Сontrol Group. E-mail: krand7@powerc.net. Область научных интересов: историческая реконструкция, военно-морская история, история артиллерии.

Митюков Николай Витальевич, доктор техн. наук, профессор кафедры «Тепловые двигатели и установки», Ижевский государственный технический университет, профессор кафедры «Математические и естественнонаучные дисциплины», Камский институт гуманитарных и инженерных технологий. E-mail: nico02@mail.ru. Область научных интересов: моделирование сложных систем, подводная археология, историческая реконструкция, военно-морская история.

Бусыгина Елена Леонидовна, канд. физико-маематических. наук, доцент кафедры «Математические и естественнонаучные дисциплины», Камский институт гуманитарных и инженерных технологий. E-mail: bel28@rambler.ru. Область научных интересов:

нанотехнологии, спектроскопия, математическое моделирование, историческая реконструкция.

Romanenko Ivan Valentinovich, student of Izhevsk State Technical University.

Crawford Kent Rand, master of history, professor of natural history, engineer of Gunnery Fire Сontrol Group. Area of research: historical reconstruction, naval history, the history of artillery.

Mitiukov Nicholas Witalievich, Engineering doctor, professor of chair Head engines of Izhevsk State Technical University, professor of chair Mathematic and Natural History of Kama's Institute of Humanities and Engineering technologies. Area of research: modeling of complex systems, underwater archeology, historical reconstruction, naval history.

Busygina Helena Leonidovna, PhD, docent of chair Mathematic and Natural History of Kama's Institute of Humanities and Engineering technologies. Area of research: nanotechnology, spectroscopy, mathematical modeling, historical reconstruction.

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), УДК 536. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОБОДНО-КОНВЕКТИВНЫХ ТЕЧЕНИЙ В ПРОТЯЖЁННЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЛАСТЯХ ПРИ ПОСТОЯННОМ ВЕРТИКАЛЬНОМ ГРАДИЕНТЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ © 2012 А. С. Хорошев Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет) Исследуется свободно-конвективное движение жидкости в длинном вертикальном цилиндре (удлинение от 60 до 200). Движение смоделировано средствами CFD (вычислительная гидродинамика) в пакете Ansys CFX. Проанализировано влияние удлинения и перепада температур на стенке цилиндра на интенсивность конвективного течения. Выявлено три типа конвективного движения в зависимости от числа Рэлея (в диапазоне от 3 10 3 до 4 10 4 ).

Конвективное течение, конвекция в вертикальной скважине, антисимметричный поток, моделирование в Ansys CFD.

Введение В последнее время получили широкое развитие методы гидродинамических исследований (ГДИ) нефтяных скважин с применением замеров давлений по стволу скважины. Это связанно с появлением высокоточных и надёжных глубинных манометров. Получаемые по результатам ГДИ результаты часто не согласуются с математическими моделями, применяемыми для описания процессов, происходящих в скважине.

Постановка задачи Рис. 1. Координаты и граничные условия Исследуется свободно-конвективное Численное моделирование движение жидкости в длинном вертикальном конвективного течения в цилиндре цилиндре (удлинение от 60 до 200), которое большого удлинения смоделировано в пакете Ansys CFX. Для анализа влияния температуры и Граничные условия (рис. 1): удлинения цилиндра на характер течения и 1. Условие прилипания на стенках теплообмена проведено моделирование (скорость на стенке равна нулю). конвекции для перепадов температур 0,1, 0,3, 0,9 0С и удлинений цилиндра 60, 80, 2. Торцы предполагаются теплоизолированными. и 200. Основным безразмерным параметром 3. На стенках поддерживается конвективного движения является число температура Tw ( z ) T0 T z h, где T – ln gd, где Рэлея: Ra перепад температуры между основанием и T вершиной цилиндра (в направлении прооси коэффициент термического расширения, d – оси z ), T const, T0 – температура T стенки у основания цилиндра. диаметр цилиндра, - вертикальный z 4. Объём замкнутый.

5. Диаметр цилиндра – 5 см.

градиент температуры, Основные уравнения решаются методом конечных объёмов.

коэффициент кинематической вязкости, Авиационная и ракетно-космическая техника - коэффициент c p температуропроводности, - коэффициент теплопроводности, c p - теплоёмкость при постоянном давлении, – плотность жидкости. Расчёты выполнены для числа Рэлея от 3•103 до 4•104. Определено критическое число Рэлея начала конвективного движения. В табл. представлены значения чисел Рэлея и max максимальной вертикальной скорости Vz.

Анализ полученных результатов позволяет выделить три типа течения. Первый тип – отсутствие движения ( t 0,1 С ).

Второй тип (рис. 4) – упорядоченное винтовое движение ( t 0,3 С ) со сменой направлений закрутки. Можно говорить о случайности направления закрутки, что хорошо согласуется с экспериментальными Рис. 4. Линии тока и изоповерхности равной данными, описанными в литературе [1]. Шаг вертикальной составляющей вектора скорости для спирали линии тока (и изовеллы) примерно цилиндра удлинением 80 и двух перепадов температур постоянен.

Третий тип – сложное движение (рис.

На рис. 5 представлены графики 4, t 0,9 С ). Можно выделить ядро, поток зависимости среднего по сечению значения в котором извивается и, постоянно модуля вертикальной составляющей вектора приближаясь к боковой стенке цилиндра, средн «отскакивает» в противоположную сторону. скорости V z от безразмерной высоты Течение в противоположном направлении цилиндра z/h для семи значений чисел Рэлея.

«обволакивает» это ядро. Его изовеллы Видно, что для чисел Рэлея 7269, 9087 и представляют собой подобие сетки с очень 12116 при значении z/h от 0,25 до 0,75 имеет крупной ячейкой. При данном течении средн появляются ячейки конвекции Vz место «полка», т.е. скорость Таблица 1. – Основные параметры конвективного течения для различных удлинений и постоянна. Для чисел Рэлея 21808, 27262 и перепадов температур 36348 наблюдаются колебания значений Удлинение средн Vz, что говорит о периодической смене 60 Ra 4039 0,1 интенсивности потока в вертикальном 8·10-4 6·10- Vmax, м/с направлении. Этот факт дополнительно Ra 12116 Перепад температур, С 0, подтверждает наличие ячеек конвекции.

2,3·10-3 1,9·10- Vmax, м/с Следует отметить, что восходящий и Ra 36347 0, 4,9·10-3 4,6·10-3 нисходящий потоки меняют свой вид с Vmax, м/с Удлинение изменением высоты цилиндра. Переход от 100 200 первого типа движения ко второму Ra 2423 1211 происходит при Ra=3000. Точка перехода от 0, 4,6·10-6 6,5·10- Vmax, м/с второго типа к третьему значительно более Ra 7269 размыта и находится в районе Ra=20000.

0, 1,6·10-3 8,3·10- Vmax, м/с Ra 21808 0, 4,6·10-3 3,3·10- Vmax, м/с Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), Библиографический список 1. Остроумов, Г. А. Свободная конвекция в условиях внутренней задачи [Текст] / Г.А. Остроумов М.-Л.: ГИТТЛ, 1952. С. 45-65.

Рис. 5. Зависимость среднего по сечению значения модуля вертикальной составляющей средн Vz вектора скорости от высоты цилиндра z NUMERICAL STUDY OF FREE CONVECTION IN LONG VERTICAL CYLINDER AT CONSTANT VERTICAL GRADIENT OF TEMPERATURE ON LATERAL SURFACE © 2012 A.S. Khoroshev Samara State Aerospace University named after academican S. P. Korolyov (National Research University) Buoyancy-induced flow of water in the long vertical cylinder is studied. CFD (Computational Fluid Dynamics) tools (Ansys CFX) is used. Influence of aspect ratio and difference of temperatures on wall of the cylinder on intensity of buoyancy-induced flow is analysed.

Convection flow, convection in the vertical well, antisymmetric stream, modeling in Ansys CFD.

Информация об авторе Хорошев Александр Сергеевич, аспирант кафедры аэрогидродинамики, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет). E-mail: khoroshev-aleksandr@yandex.ru. Область научных интересов:

гидродинамика.

Khoroshev Aleksandr Sergeevich, post-graduate student of aerohydrodynamics department, Samara State Aerospace University named after academican S. P. Korolyov (National Research University).

E-mail: khoroshev-aleksandr@yandex.ru. Area of research: hydrodynamics.

УДК 621.793. ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕТАЛЕЙ ЗА СЧЁТ НАНЕСЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ КЛАСТЕРНОЙ СТРУКТУРЫ © 2012 И. А. Докукина Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет) Создание структурноупорядоченных плазменных покрытий приводит к повышению их эксплуатационных свойств. Такая структура способствует локализации усталостных трещин и предотвращению их дальнейшего распространения. Проведено моделирование формирования такой структуры, которое позволяет определить оптимальные режимы для её получения.

Плазменные газотермические покрытия, кластерная структура, оптимальные режимы.

При эксплуатации деталей, Например, в покрытии, имеющем слоистую работающих в условиях вибраций и упорядоченную структуру, после испытаний высокотемпературной газовой коррозии, их на термостойкость трещина останавливается разрушение в первую очередь обусловлено в слое покрытия на границе кластера (рис.1).

термоусталостными повреждениями [1, 2]. Характерная структура плазменного Во впадинах коррозионного или газотермического покрытия толщиной 0,3 термоусталостного повреждения рождаются 0,6 мм имеет слоистый характер и состоит из усталостные трещины, разрушающие деталь, дискообразных кристаллитов, если в материале детали не созданы расположенных вдоль поверхности специальные условия для её торможения. конструкционного материала, Торможение роста усталостных горизонтальных и вертикальных границ трещин можно обеспечить нанесением на между кристаллитами и микропустот поверхность деталей специальных покрытий, (закрытых пор), расположенных в области обладающих такой структурой, которая вертикальных границ кристаллитов.

локализует усталостную трещину в Толщина каждого дискообразного микрообъёме, не давая прорости ей до кристаллита составляет 2-10 мкм и в 10- границы «покрытие – основа», а свойства раз меньше его характерного межзёренных границ таковы, что трещина горизонтального размера. Вертикальные должна приводить к отделению только границы кристаллитов ограничены с двух некоторого гарантированного по размерам сторон монолитным материалом других микрообъёма покрытия с накопленными дискообразных кристаллитов. В связи с этим микроповреждениями. Происходит покрытие не имеет сквозных пор, а торможение развития микроповреждений в процентное содержание закрытой нижележащих зернах до удаления пористости варьируется режимами вышележащих, и процесс накопления в этих напыления в пределах 2-12%. Практика нижележащих зернах начинается, в отличие показывает, что такие покрытия из от однородных конструкционных соответствующих материалов гарантируют материалов, каждый раз с более низкого эффективную защиту конструкционных уровня, что существенно снижает скорость материалов от коррозии, в том числе, от эрозии специального структурированного высокотемпературной газовой коррозии.

покрытия. Адгезионная и когезионная прочность Получить упорядоченную структуру покрытия на сжатие и сдвиг значительно покрытий позволяет метод плазменного превышает аналогичные показатели напыления из порошковых материалов. Этот прочности покрытия на растяжение. Однако, метод позволяет получать покрытия, как показывает практика, адгезионная структура которых состоит из отдельных прочность покрытия на отрыв, кластеров определённого размера. диагностируемая величиной 25-45 МПа, и Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), когезионная прочность на растяжение, составляющая только 0,4-0,8 прочности монолитного материала, обеспечивают их работоспособность во всех известных случаях сложного высоконагруженного применения из-за их эксплуатации в условиях действия сжимающих или сдвигающих внешних механических усилий.

Одной из главных особенностей такой структуры плазменных покрытий является её высокая демпфирующая способность к б) знакопеременным механическим и Рис. 1. Структура кластерного покрытия после напыления (а) и после длительных испытаний температурным напряжениям, а также термоциклированием (б) способность локализовать усталостные повреждения и микротрещины внутри зерна Часто встречается мнение о кристаллита, не давая им возможности необходимости повышения качества прорасти до конструкционного материала плазменных покрытий за счёт их уплотнения основы (рис. 1,б).

и создания беспористых структур. Наш опыт Структуру, подобную слоистой показывает, что такая структура эффективна дискообразной структуре плазменных только в качестве небольшого по толщине покрытий, часто создают в слоя на типовой структуре плазменного приповерхностном слое изделий для покрытия специального назначения повышения их предела выносливости, (например, теплозащитного), так как обрабатывая поверхность методами беспористая монолитная структура по всей поверхностного пластического толщине плазменного покрытия приводит к деформирования. Возможности этих методов существенному повышению долговечности в создании дискообразных кристаллитов в его эксплуатации при знакопеременных монолитных материалах существенно механических и термических напряжений по меньше возможностей метода осаждения сравнению с типовой структурой покрытия.

плазменных покрытий из порошковых Физическая природа образования материалов. Хотя наводимые методами слоистой структуры из дискообразных поверхностного пластического кристаллитов при получении плазменных деформирования сжимающие остаточные покрытий связана с последовательным напряжения сами являются эффективным осаждением ускоренных и нагретых в приёмом повышения выносливости изделий, плазменной струе частиц порошкового эти методы можно использовать для материала, которые из-за удара о отдельных видов плазменных покрытий.

поверхность и последующей пластической деформации приобретают дискообразную форму.

Упорядоченность структуры покрытий в большей степени зависит от дисперсности материала, нагрева и ускорения порошкового материала плазменной струей, протекания процессов упругого и упруго-пластического деформирования частиц на основе и развитии гетерогенного топохимического взаимодействия на контактных а) поверхностях.

Принципиально важным для понимания возможностей плазменного газо термического метода в обеспечении Авиационная и ракетно-космическая техника эксплуатационных свойств покрытий являются ответы на следующие вопросы.

Какова природа и какие факторы обеспечивают прочность закрепления частиц на основе, какими факторами определяется геометрическая форма кластера после его закрепления на основе, каковы возможности процесса в обеспечении прочности закрепления частиц на уже сформировавшихся кластерах структуры, каково влияние остаточных напряжений и деформаций на гетерогенную прочность формируемого покрытия и т.д.

Несмотря на достаточно многочисленные исследования в области Рис. 2. Схема деформирования напыляемой частицы плазменного напыления, полученные после её удара об основу. а) стадия действия результаты характеризуются в основном импульсного давления;

б) деформация под действием исследованиями по схеме «режим получения напорного давления;

в) окончательный вид затвердевшей частицы – свойства покрытий». Для постановки задач Такая схема эволюции формы моделирования формирования покрытия из частицы на поверхности может быть кластеров определённого размера реализована на практике. Этапы такой необходимо конкретизировать диапазоны эволюции были зафиксированы рассматриваемых параметров процесса, сверхскоростной киносъёмкой 2, конкретизировать используемые параметры частиц после деформации были экспериментальные факты и дать измерены для различных сочетаний соответствующие оценки возможностям материалов частиц и основы и различных реализации тех или иных физических значений v0 и D0.

процессов [3,4].

Было установлено, что степень С целью определения требований к деформации kд первоначально сферических дисперсности напыляемого материала и частиц диаметра D0 для почти 40 сочетаний обоснованному назначению режимов различных материалов изменяется в формирования кластерной структуры пределах 2:

покрытий проведено математическое kд hк D0 0,1...0,05, моделирование процессов нагрева и (1) ускорения порошкового материала где hк – высота затвердевшего диска (рис.2).

плазменной струей и процессов упругого и Следовательно, несмотря на упруго-пластического деформирования реализуемое на практике многообразие форм частиц при формировании слоя покрытия. затвердевших частиц (несдеформированных, Для реализации эффекта структурной раздробленных на мелкие фракции и т.д.), упорядоченности кластеров в покрытии в структурная упорядоченность кластеров качестве основной схемы эволюции формы продемонстрирована на различных частиц при ударе и последующем сочетаниях материалов.

деформировании примем схему, Для количественной оценки приведённую на рис.2. структурной упорядоченности введём коэффициент структурной упорядоченности k, определяемый соотношением:

k Dк hк 1, (2) Dк где – диаметр образованного цилиндрического диска на поверхности (рис.2). Используя сохранение объёма материала при его растекании, получим, что коэффициент структурной упорядоченности Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), (2) связан со степенью деформации частицы Правая часть формулы (4) не зависит (1) соотношением: от формы частицы, и поэтому её можно заменить параметром k :

k 2 3k д (3) (3) m cm 1 v0 m и для приведенных (1) степеней деформации.

k (6) 2 S m c изменяется в пределах k = 26…74, т.е. чем больше величина k, тем в большей степени Если рассматривать частицу формы реализуется эффект структурной круглого стержня высотой h0 и радиуса r, то упорядоченности.

отношение функции площади сечения к Проведено математическое функции объёма недеформированной части моделирование процессов упругого и примет вид:

упруго-пластического деформирования S с h r 2 частиц при формировании слоя покрытия.

.

Для расчёта деформации частиц при Vнед h r 2 h h (7) нанесении покрытий на напыляемые Тогда формула (4) примет вид:

поверхности разработан программный h ln k k hk h0 e k.

комплекс, определяющий степень (8) h деформации частиц в зависимости от их Коэффициент деформации (5) в таком характеристик. Рассматривается неупругая случае определяется как:

деформация малых частиц, ударяющихся о поверхность на больших скоростях под r 2 h0 e k 1 ek.

д прямым углом. (9) r h При расчётах использовалась Для частицы шарообразной формы формула 4:

данные расчёты принимают более сложный m hk S с h dh вид:

cm 1 v m, V h Sс h 2rh h (4) 2 S m c 6r 3h 2.

нед h Vнедh h r h 3 h3r h (10) h0, hk где – линейные размеры.

недеформированной части частицы вдоль Учитывая h0 2r, формула (4) для оси подлёта к поверхности в момент столкновения с поверхностью и после шара примет вид:

завершения деформации, соответственно;

h 2 3r hk ln k k.

S с h – функция площади сечения частицы в (11) 4r точке h ;

Vнед h – функция объёма Для определения коэффициента деформации необходимо вычислить недеформированной части, c – параметр значение hk, найдя вещественное решение упрочнения;

S – предел текучести следующего уравнения на интервале 0,2r :

материала в зависимости от степени нагрева;

– плотность материала частицы;

v0 – hk3 3rhk2 4r 3 е k 0.

12) скорость частицы в момент соприкосновения Подставив hk в выражение для с поверхностью.

Задавая форму частицы и расчётные расчёта недеформированной части Vнед hk hk r hk 3, по формуле (5) параметры c, m, S,, v0, можно определить конечную величину размера определим коэффициент деформации.

недеформированной части по формуле (4) и С целью автоматизации расчётов, был рассчитать коэффициент деформации: разработан автоматизированный V h программный комплекс. Для проведения д 1 нед. расчётов вводятся значения следующих (5) V параметров в системе СИ: предел текучести, параметр упрочнения, плотность материала частицы, интервал скоростей частицы, для Авиационная и ракетно-космическая техника которого необходимо рассчитать Исследования эксплуатационных деформации, величину параметра m и свойств покрытий показали, что покрытия, полученные из порошков узкой радиус (шарика или поперечного сечения дисперсности с сформированной стержня). Строится кривая зависимости упорядоченной кластерной структурой, степени деформации частицы от её скорости обладают более высокими показателями подлёта к поверхности в соответствии с износостойкости, термостойкости и заданными характеристиками материала жаростойкости [5].

частицы (рис.3).

Библиографический список 1. Барвинок, В.А. Плазма в технологии, надежность, ресурс [Текст] / В.А. Барвинок М.: Наука и технологии, 2005. 456с.

2. Кудинов, В.В. Плазменные покрытия [Текст] / В.В. Кудинов – М.: Наука, 1977. – 184 с.

3. Барвинок, В.А. Физическое и математическое моделирование динамики движения дисперсных частиц в плазменной струе [Текст] / В.А. Барвинок, Рис. 3. Зависимость степени деформации частиц от В.И.Богданович, И.А. Докукина и др. // скорости для расчёта деформаций Известия Самарского научного центра РАН, Спец. выпуск, Самара. - 2008. - Том 3. –С.

Для определения скорости и степени 83-96.

нагрева частиц проведено математическое 4. Докукина, И.А. Теоретические моделирование движения частиц различной исследования формирования дисперсности в плазменном потоке (рис. 4). мезоструктурно-упорядоченных кластерных Произведен расчёт геометрических структур в плазменных покрытиях [Текст] / параметров плазменной струи, И.А. Докукина // Международный журнал распределения температур и скорости потока «Проблемы машиностроения и по её сечению и вдоль её оси, что позволило автоматизации». – М., 2009. - №4.- С. 106 рассчитать изменение скорости и 112.

температуры порошка при его движении в 5. Докукина, И.А. Исследование плазменной струе 3. структуры и свойств теплозащитных Результаты математического плазменных покрытий [Текст] / И.А.

моделирования позволяют при напылении Докукина // Международный журнал порошков определённого состава и «Проблемы машиностроения и дисперсности определить режимы получения автоматизации». – М., 2011. - №3.- С. 91-97.

покрытий кластерной структуры.

Рис.4. Траектории движения частиц за ядром плазменной струи в зависимости от их диаметра: 1 - 80 мкм, 2 - мкм, 3 - 40 мкм, 4 - 20 мкм, 5 - 10мкм Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), INCREASE OF OPERATIONAL CHARACTERISTICS OF DETAILS AT THE EXPENSE OF DEPOSITIONS PLASMA THERMAL SPRAY COATINGS CLUSTER STRUCTURE © 2012 I. А. Dokukina Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University) Creating the structure of ordered clusters of plasma coating enhances performance properties of coatings. This structure facilitates the localization of fatigue cracks and prevent their further spread. The simulation of the formation of such a structure, which allows to determine the optimal modes of deposition of different materials.

Plasma thermal spray coatings, cluster structure, the optimal mode.

Информация об авторе Докукина Ирина Александровна, кандидат технических наук, доцент кафедры производства летательных аппаратов и управления качеством в машиностроении, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет). Е-mail: barvinok@ssau.ru. Область научных интересов: плазма, плазменные покрытия, упорядоченные структуры с заданным свойством, математическое моделирование.

Dokukina Irina Aleksandrovna, Candidate of Technics, associate professor of the Department of air and space craft manufacture and quality management in engineering. Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University).

Е-mail: barvinok@ssau.ru. Area of research: plasma, plasma coverings, the ordered structures with the set property, mathematical modeling.

Авиационная и ракетно-космическая техника УДК 658.52.011.56:629.7.002. СПОСОБЫ РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ ТОПОЛОГИИ И МАРШРУТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ В АГРЕГАТНО-СБОРОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ © 2012 Ф. В. Гречников, С. Ф. Тлустенко Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет) Исследованы теоретико-множественные и логические уровни моделирования механических связей между собираемыми элементами конструкции летательного аппарата согласно схеме пространственной взаимосвязи сборочных единиц конструкции изделия при заданных начальных и граничных условиях.

Описание характера и траектории движения элемента изделия при сборке представляется на количественном уровне матрицами состояний согласно общему графу сборки изделия. Траектории перемещений описываются методами аналитической геометрии и матриц перемещений, а также операторами, описывающими движение как векторную величину.

Оператор, преобразование, логический уровень, контур, структура, взаимодействие, базы.

Создание единой системы ряде случаев сложностью формализации автоматизированного проектирования выполняемых процедур и их технологической подготовки производства математического описания и предлагается рассматривать как необходимостью многофакторного анализа интегрированную структуру, состоящую из разнородных конструктивных, системы автоматизированного технологических и экономических конструирования (САПР-КАСК), параметров для большой номенклатуры автоматизированной системы деталей, узлов, агрегатов и изделия в целом.

технологической подготовки производства Теоретические и практические вопросы (АСТПП), системы автоматизированного создания САПР-ТК-TП наименее проектирования технологических процессов исследованы во всём комплексе САПР.

(САПР-ТП), технологичности конструкции Поэтому их разработка, способы построения, (САПР-ТК), технологического оборудования включающие автоматизированное и оснастки (САПР-ТО), размерно- вычисление и оценку показателей геометрической увязки (САПР-Пл) и технологичности и точности на всех этапах программирования для оборудования с ЧПУ создания ЛА, являются одной из важных (САПР-Пр) и других подсистем, проблем.

соответстующих специфике создания Для анализа пространственной изделия и технологической подготовки его взаимосвязи элементов конструкции в производства. Это позволяет выделить в направлениях различных осей координат и каждом конкретном случае доминирующие представления модели сборочного критерии, определяющие качество и пространства в виде графа сопряжение этих технико-экономическую эффективность элементов можно разложить на субграфы, производства (летательного аппарата) на рёбра которых соответствуют сопряжениям, базе единой информационной модели порождающим механические связи, и изделия, и правильно провести сопряжения в направлении заданных осей распараллеливание проектных работ между координат. Любому конкретному контуру участников интегрированной системы его сопряжения ai с bi соответствует определённый вид уравнения А=F(i,j), что создания и запуска в производство.

В настоящее время работы по позволяет классифицировать сопряжения обеспечению технологичности и расчёту элементов конструкции в зависимости от точности сборочных цепей выполняются на характера пространственной взаимосвязи.

этапах конструкторско-технологических Если уравнение возможных перемещений разработок изделия с использованием сопряжённых тел содержит только эвристических методов. Это объясняется в поступательные возможные перемещения, то Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), класс подвижности будет поступательным, размерных связей равно числу простых если только вращательные, то класс циклов в графе представления размеров.

подвижности будет вращательным, а если Таким образом, в собираемой системе А из условно твёрдых тел множество уравнение содержит и поступательные и L* дуг графа размеров L = (Л*, L*) состоит вращательные перемещения, то класс подвижности будет составным [1]. Если из подмножества собственных размеров ai Є А, уравнение возможных перемещений элементов соединяющих сопряжённых элементов может быть поверхности, линии и точки этих элементов, записано в виде совокупности возможных и подмножества размеров сопряжений, перемещений, связанных только соединяющих сопрягаемые поверхности разных элементов miЄМ. В физическом дизъюнкцией, то такое уравнение будет относиться к дизъюнктивному классу смысле размеры сопряжений являются подвижности вида ai V bi. Наибольшая часть представлением конструктивных полей сопряжений элементов планера ЛА друг с допусков на размеры, где основным другом и с элементами сборочной оснастки геометрическим показателем по степени относится к дизъюнктивным классам качества выполнения сборки подвижности. функционального контура является его Технологический процесс сборки точность. В соответствии с этим принимаем, что точность контура F(t) обеспечена, если элементов конструкции планера ЛА связан, в основном, с получением геометрических для каждого параметра множества M этого функциональных контуров. В процессе контура выполнено условие:

F(t) [F(t)].

сборки конструктивного контура F* его звенья образуют связанную систему тел, в Наряду с другими факторами, на которой точность положения любого звена и, погрешности параметра m влияют следовательно, точность положения его деформации элемента конструкции под поверхностей, входящих в функциональный действием нагрузок, неизбежных при сборке.

контур F1, зависит от других звеньев. Эта Величина поля рассеяния деформационных зависимость является размерной связью погрешностей зависит от абсолютной звеньев контура F*. Принципиальное жёсткости элемента конструкции и от значение имеет то, что размерные связи величины и характера приложения нагрузок между самими элементами изделия являются [1]. Однако для оценки влияния конструктивными, а между элементами деформационных погрешностей на качество изделия, технологической оснастки, сборки важна не столько абсолютная инструмента и оборудования — величина, сколько её соотношение с полем технологическими. допуска, которое составляет часть поля При таком подходе количественная и допуска (t), предназначенную для покрытия качественная оценка проектов сборочных деформационных погрешностей. Поэтому процессов, в том числе на уровне размерных одним из важнейших свойств реального связей и размерных цепей, может быть элемента конструкции является его достаточно детально описана графом относительная жёсткость при сборке по G(h), размеров, вершинами которого являются параметру характеризуемая поверхности, линии и точки, соединяемые коэффициентом относительной жёсткости.

размерами в виде дуг графа. Простая Элемент конструкции будет размерная цепь соответствует простому относительно жёстким по параметру при G(h) 1. При сборке изделия из элементов циклу в графе размеров. Связанная размерная цепь соответствует такому графу малой жёсткости необходимо создавать структуры c увязкой размеров, который строго определённое силовое поле для содержит не менее двух простых циклов. обеспечения точности формы Каждому простому циклу можно поставить в геометрических контуров. Такие условия соответствие алгебраическое уравнение могут быть созданы путём базирования и простой размерной цепи, а число таких фиксации элементов малой жёсткости на уравнений при сложной структуре Авиационная и ракетно-космическая техника достаточно жёсткие элементы изделия или в ((P ) (P) последующего, - множество i специальном сборочном приспособлении.

индексов, выделенных для мультивекторов Для каждого агрегата, поступающего сборки i-го узла. Для каждого мультивектора на сборку, известен технологический такой последовательности должно процесс, включающий сведения о времени и выполняться условие:

состоянии технологического маршрута в S ( p ) rij Ri заданной точке. Координаты точек на, (2) плоскости известны. Обозначим через ( p ) в силу которого S есть мультивектор Ri ( ri1, ri 2.., rij ) пары событий входа на участок заданной - множество точек траектории сборки и выхода с него. Тогда из технологического маршрута i-ого узла, где аксиомы о физической интерпретации rij rij ( x1, x2, x3, t ) каждая точка t базисов событий в любой момент времени k x,x соответствует расчетной точке;

1 2 - путём линейных преобразований можно координаты точки технологического определить координаты точки s формального маршрута в горизонтальной плоскости;

представления агрегата во всех x3 интерпретациях опорного базиса, что - координата в вертикальной плоскости соответствует уравнениям движения узла по данной точки i-ого агрегата;

t – время rr обработки расчётной точки. Участком участку от ij к ij 1 :


заданной траектории сборки агрегата x1k rij dtW sin K ;

(3) r r является отрезок между точками ij и ij 1.

x2k rij dtW cos K ;

(4) Далее для упрощения изложения будем называть его участком технологического x3k rij dtVy, (5) маршрута узла. Положение i-ого узла в V, пространстве Е в k-й момент времени где W, y K – параметры движения агрегата f (x, x, x, t ) – путевая скорость, вертикальная скорость, характеризуется точкой 3k k, ik 1k 2k путевой угол участка технологического образованной парой: S 0 S 0вх, S 0вых такой, маршрута. Соответственно:

чтобы обеспечивалось однозначное dt t k t (rij ), dt ( S..( t )( p ), s ( t )(0) ).

(6) S0вх установление соответствия между и Представим участок мультивектора (0) f вх S, причём некоторой точкой технологического ( S (1)( )(0), S (2)( )(0) ) 1 E ( ).

пространства с координатами fвх (min( x1 ), min( x2 ),min( x3 ) S0вых Если известны координаты и между ( t )(0) местоположения агрегата как точки s f (min( x ), min( x ),min( x ) в и вых 3, где min(...), 1 опорном базисе, то можно определить max(...) – соответственно наименьшее и X ( x1, x2 )T наибольшее из значений координат точек координаты вектора данного участка сборки в пространстве Е. fik координаты точки в производственном fik ( x1k, x2k, x3k, tk ) Любой точке однозначно пространстве:

соответствует некоторая точка s в опорном T X dX BX M, где dX (dx1, dx2 ) M базисе событий в экземпляре (Q ) (в разных вектор приращений по осям координат его интерпретациях). С учётом сделанных участка маршрута;

В – матрица перехода из допущений о характере технологического частной системы координат участка маршрута представлением сборки i-ого узла технологического маршрута в систему Ri является последовательность координат технологической зоны, мультивекторов определяемая следующим образом:

S ( Аi ) ( S ( p ) ( p ) ( Pi )) Ri, (1) в которой выход предыдущего мультивектора совпадает с входом Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), Воспроизведение размеров sin K cos 1800 K B, (7) сопровождается выбором схем базирования cos 1800 K sinK поверхностей, образующих заданную форму изделия. Операции переноса формы и X M ( (2 ) E ( ) ( ) x, y) T размеров строятся по расчётным значениям, (8) жёсткости элементов сборок. Основное, где 1 2 - координаты точки s в опорном достоинство рассмотренного принципа 1 1 и 1 2 1. состоит в том, что он позволяет обеспечить базисе: взаимозаменяемость изделий малой Такой подход позволяет использовать жёсткости, сложной формы и больших инвариантные способы расчёта параметров габаритных размеров [1]. Именно принцип технологических цепей и их топологию, связанного образования форм и размеров разработку оптимальных программ является теоретической основой плазово функционирования технологических шаблонного метода увязки заготовительной процессов и представления в локальном и сборочной оснасток, применяющегося в базисе j-го участка маршрута i-го узла самолетостроении.

установки отдельной детали как Увязка на основе принципа мультивектора событий или множества независимого образования размеров и форм мультивекторов в пределах конфигурации.

изделий не содержит общих этапов переноса Преимуществом введённой х каждого из размеров. В этом случае перенос интерпретации протяжённости размеров А и В осуществляется независимо технологического маршрута является друг от друга при разном в общем случае исключение дополнительных числе индивидуальных этапов (mn) и при преобразований при расчёте параметров расчёте полей погрешностей увязки движения объекта, т.е. вектор скорости W размеров А и В. При изготовлении всегда направлен вдоль опорного базиса сопрягаемых деталей с размерами А и В независимо от значений линейных и угловых действует одна и та же группа перемещений сопрягаемых базисных точек с технологических факторов из р членов, а учётом нормативных интервалов между расчетные формулы преобразуются к виду:

объектами сборки. n p p Таким образом, поля погрешностей A Aп VA Aп iVi iVi AB, A каждого размера образуются путём i 1 i суммирования погрешностей всех общих и m p p B Вп VB Bп iVi B iVi AB, индивидуальных для каждого размера этапов. i 1 i Поля погрешностей общих для обоих V i A B - погрешности, формируемые под размеров этапов не влияют на точность где увязки обоих размеров между собой.

действием общих р факторов.

Из приведённых выше уравнений После преобразований зазор между можно найти условия, при которых точность сопрягаемыми поверхностями будет равен увязки размеров А и В выше точности m p p каждого из этих размеров: V AB An Bn iVi A iVi B.

АВ А, если k i. (9) i 1 i АВ В, если k j. (10) С использованием теории верхней оценки можно определить поле рассеяния Таким образом, для того, чтобы погрешности увязки размеров А и В по обеспечить высокую точность увязки формуле:

размеров, необходимо все этапы, дающие n p m p большие погрешности в каждой из AB AB i i i B.

A AB V V индивидуальных ветвей, перенести в общие max min i i 1 i для обоих размеров этапы. В этом случае Тогда j, k – поле погрешностей j-го и k-го погрешность увязки будет меньше по этапов переноса размеров А и В.

грешности каждого из размеров.

Авиационная и ракетно-космическая техника Для увязки геометрических топологический;

логико-математический, параметров составных частей летательных теоретико-информационный;

динамический;

аппаратов применяются принципиально эвристический. Проведённый анализ различные виды первоисточников увязки: показал, что наиболее общим описанием и - чертёж, при применении которого исходным понятием в теории систем увязка геометрических параметров является представление сложной системы обеспечивается на основе стандартной САПР-ТК в теоретико-множественных системы допусков и посадок. Этот терминах. На этом уровне абстрагирования первоисточник увязки применяется при сложная система определяется как увязке геометрических параметров жёстких отношение на языке теории множеств, в составных частей летательных аппаратов, терминах её свойств и взаимосвязей между образованных элементами простой ними.

геометрической формы;

Всю совокупность характеристик - плаз, при применении которого изделий, принадлежащих к одной группе, увязка геометрических параметров можно обобщить в виде матриц наблюдения:

производится на основе графических построений на плоскости. К этому x11 x1M y первоисточнику увязки относятся также xij Y N1 yi (11) X N M шаблоны контрольно-контурные (ШКК) и x x NM y отпечатки контрольные (ОК), выполняющие N1 N функции конструктивных плазов;

- эталон, при применении которого X(NхM)—матрица где значений увязка геометрических параметров конструктивно-технологических факторов обеспечивается на основе контактного выделенной группы;

Y(Nх1) —вектор копирования поверхности эталона или его значений одного из показателей отдельных частей;

технологичности данной группы;

i=1, N ;

j= - программа, при применении которой 1, M увязка геометрических параметров —элементы множества;

N — обеспечивается на основе расчёта количество изделий в данной группе;

М — математической модели поверхности и количество определяющих факторов [2].

создания системы кодов для управления X Y Преобразование значений и оборудованием с ЧПУ. осуществляется параметрической функцией К первоисточникам увязки не (В, X) с вектором неизвестных параметров относятся программы, записанные с плазов В. Математической моделью процесса или эталонов. В этих случаях программы преобразования ХY называем зависимость выполняют роль средств увязки, а вида Y= (В, X), где В — оценка первоисточниками увязки являются плазы неизвестного вектора В. В соответствии или эталоны.

ХY не выявлены внутренние связи, а Декомпозиция позволила представить только известны значения входа X и выхода такую систему в виде иерархической Y. В этом случае наиболее удобной структуры и изучить связи между математической моделью является элементами конструкции изделия и уравнение множественной регрессии, элементами технологического процесса.

Y=XB+E.

представленной в виде:

Проведённые исследования позволили Неслучайность переменных Хij в модели установить наиболее целесообразные уровни понимается в том смысле, что при абстрагирования сложной системы для многократном воспроизведении каждой стадии проектирования изделия. При (гипотетическом) одной и той же исследовании такой сложной системы, совокупности характеристик i-го изделия ( которой является САПР-ТК, были xiq, xiq2,...xik ;

q 1, k ) ряд случайных значений q проанализированы следующие уровни абстрактного описания: символический (,..., ) есть результат действия только (лингвистический);

теоретико- случайных значений регрессионной ошибки множественный;

абстрактно-алгебраический;

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), (e(1), …, e(k)), где k — количество форма может принять нулевое значение воспроизведений. показателя при нулевом значении какого Структура регрессионной модели либо из факторов. Основную сложность при задаётся или в аддитивной форме: создании рабочего информационного у = в + М в + М в = массива составляет разработка принципов классификации деталей и сборочных единиц (, ), изделий применительно к задаче отработки или в мультипликативной форме:

технологичности.

M y B0 xibj. (12) Таким образом, для построения i информационной базы САПР-ТК При построении регрессионных потребовалась предварительная разработка зависимостей на базе исходной информации трёх классификаторов: конструкторского, было обеспечено выполнение следующих технологического и технико-экономического требований: по соответствующим определяющим -между независимыми факторами и признакам, и их дальнейший синтез в показателями технологичности должна быть единый взаимосвязанный параметрический причинно-следственная связь;


классификатор. На его основе разработана -независимые факторы не должны форма представления данных, отвечающая находиться между собой в функциональной требованиям обеспечения и оценки или близкой к ней связи;

технологичности.

-при отборе статистических данных необходимо обеспечить независимость Библиографический список результатов наблюдений по исследуемым 1. Общие правила обеспечения изделиям. технологичности конструкции изделия.

Следует обратить внимание на то, что ГОСТ 14.201—83.

аддитивная и мультипликативная формы не 2. Отработка конструкции всегда отвечают реальным технологическим деталей на технологичность методами условиям. При больших отклонениях математического моделирования факторов от их среднего значения производства / Под ред. В. В. Павлова. — аддитивная функция может дать М.: ВНИИНМАШ, 1982.

отрицательное значение показателя технологичности. Мультипликативная METHODS OF CALCULATING THE PARAMETERS OF THE TOPOLOGY AND ROUTES FOR MANUFACTURING OPERATIONS IN THE AGGREGATE-ASSEMBLU PRODUCTION © 2012 F. V. Grechnikov, S. F. Tlustenko Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University) The features of geometric dimension of linking the elements of assembly of compounds based on a unified information model of the product. It is shown that when establishing tolerances for each of the links dimensional chain of fundamental importance that the ratio between actual design and technological constraints dimensional element of the assembly determines the level of residual stresses in the product design, resulting in the assembly process, and should be considered in computer-aided design technology processes.

Uncertainty, functional circuit, the tolerance, precision, dimension chain, the reference basis.

Информация об авторах Гречников Федор Васильевич, член-корреспондент РАН, профессор, заведующий кафедрой обработки металлов давлением, Самарский государственный аэрокосмический Авиационная и ракетно-космическая техника университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет). E-mail: gretch@ssau.ru. Область научных интересов: металлофизика, материаловедение и технология управления формированием физико-механических свойств в конструкционных материалах.

Тлустенко Станислав Федотович, кандидат технических наук, доцент кафедры обработки металлов давлением, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет). E-mail:

titan250@mail.ru. Область научных интересов: исследование взаимосвязи механических свойств материалов с составом, процессов литья и обработки металлов давлением.

Grechnikov Fedor Vasilievich, Corresponding member of RAS, Doctor of Engineering, Professor, Head of Metal Forming Department, Samara State Aerospace University (National Research University). E-mail: gretch@ssau.ru. Area of research: physic of metals, science of materials and technology of management of formation of physicomechanical properties in constructional materials.

Tlustenko Stanislav Fedotovich, Candidate of Technical Science, Associate Professor, Samara State Aerospace University (National Research University). E-mail: titan250@mail.ru.

Area of research: the research of interdependence of mechanical properties of materials on the composition, casting processes and metal forming.

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), УДК 621.002:004+621.9.06.

КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ МАШИН © 2012 К. В. Хрустицкий1, А. А. Черепашков Вольский механический завод Самарский государственный технический университет Обосновывается и описывается разработка комплексной системы автоматизированного проектирования адаптивных технологических процессов механической обработки на станках с числовым программным управлением и управления производством корпусных деталей транспортных машин.

САПР, адаптивные технологические процессы, механическая обработка на станках с ЧПУ.

Для обеспечения эффективности являются корпусные детали, обладающие технического перевооружения ОАО большими габаритными размерами и, «Вольский механический завод» (ВМЗ) была соответственно, деформациями, поставлена задача разработки и внедрения обусловленными их относительно невысокой комплексной автоматизированной системы жёсткостью.

проектирования и управления процессами Для решения поставленной задачи механообработки корпусных деталей решено было использовать концепцию специальных транспортных машин. адаптивной технологии механообработки [1] Конструктивными особенностями подобных требующей совместного использования изделий является то, что базовые корпусные операций резания и измерений. В свою детали выполняют функцию силового очередь для создания управляющих каркаса, несущего комплексные устройства, программ адаптивной обработки на ОЦ с размещенные на транспортном шасси. При ЧПУ потребовалось связать технологии этом корпуса приводных и приборных компьютерного проектирования исполнительных механизмов, корпусные конструкций и технологических процессов изделия электронных и электронно- (CAD/CAPP) и управления обрабатывающим механических блоков в значительной и измерительным цифровым оборудованием степени обеспечивают штатное (CAM/CAI). В результате была разработана функционирование сопряжённых с ними уникальная система автоматизации исполнительных устройств. Таким образом, технологического проектирования и от качества изготовления корпусных деталей производства корпусных деталей, специальной транспортной машины объединяющая воедино комплексы напрямую зависит надёжность и точность CAD/CAPP и CAM/CAI-технологий и систем функционирования главных исполнительных (рис.1).

и аппаратных средств всего изделия. Изучение известных решений Автоматизация технологической автоматизации аналогичных производств подготовки производства (ТПП) и процессов показало, что маршрутные технологические изготовления корпусных деталей с процессы (ТП), управляющие программы использованием многофункциональных (УП) обработки и измерений для станков с обрабатывающих центров (ОЦ с ЧПУ) для ЧПУ, как правило, разрабатываются механообрабатывающего производства ВМЗ раздельно в различных программных имеет первоочередное значение, так как эти комплексах на локальных детали имеют наибольшую трудоёмкость и автоматизированных рабочих местах (АРМ) сложность в изготовлении, требуют специалистами узкого направления. Это не значительных затрат времени на обеспечивает необходимый уровень переналадку оборудования. Одними из интеграции частных технологий самых проблематичных в изготовлении автоматизации и не позволяет использовать Авиационная и ракетно-космическая техника в полной мере возможности современного один универсальный специалист (технолог технологического оборудования с программист) в среде АСТПП реализует всю прогрессивными системами ЧПУ. цепочку технологического проектирования и Предлагаемые ведущими разработки управляющих программ производителями измерительные адаптивной обработки на ОЦ с ЧПУ, аппаратные средства для ОЦ с ЧПУ дают оснащённых измерительным оборудованием.

возможность проводить измерения Комплексная программно-аппаратная непосредственно на обрабатывающем система производства корпусных деталей, оборудовании. С использованием этих внедрённая на ВМЗ, включает устройств можно достаточно эффективно интегрированный комплекс технических и производить оцифровку размеров, форм и информационных средств для взаимного расположения поверхностей с автоматизированного проектирования точностью, близкой к измерениям, ранее основных этапов ТПП (АСТПП), получаемым только на стационарных оборудование для автоматизированного координатно-измерительных машинах производства сложных пространственных (КИМ). Совмещение механической конструкций и комплекс контрольно обработки и измерений в одной программе измерительных средств.

позволяет существенно сократить общую В АСТПП ВМЗ интегрированы длительность цикла изготовления, и, что современная CAD/CAM-система самое важное, резко повысить точность и FeatureCAM (фирма DELCAM, безошибочность выдерживания размеров с Великобритания) и ряд собственных жёсткими допусками. разработок, выполненных на ВМЗ.

В большинстве предлагаемых на FeatureCAM представляет собой рынке коммерческих САПР-ТП профессиональный, но при этом достаточно применяются методики прямого гибкий программный пакет. Прикладной проектирования ТП «по аналогам», которые программный интерфейс (API) позволяет основаны на использовании типовых создавать авторские программные модули с решений для определённых классов деталей. новыми конструкторско-технологическими Но при этом остаётся очень низким уровень элементами, библиотеки нормализованных и автоматизации проектирования специальных инструментов, программные технологических процессов для новых методики расчётов. Таким образом, АСТПП нетиповых, единичных и уникальных ВМЗ была дополнена авторскими конструкций деталей. подсистемами для автоматизированных Проведённые опытные разработки технологических измерений CAIT [1] и для показали, что проектирование адаптивного автоматизированной разработки технологического процесса может быть в операционных техпроцессов одновременно с определённой мере формализовано и разработкой управляющих программ для ОЦ автоматизировано за счёт комбинированного с ЧПУ [2]. Пополняемая база данных, использования модульных принципов сформированная на основании перечня описания типовых конструктивно- используемых на предприятии инструментов технологических элементов [2] при таких фирм как Sandvik Coromant, Seko, формировании не только операций Mitsubishi, позволила автоматизировать обработки, но и измерений. выбор необходимых режущих инструментов Совершенствование методики и и определение режимов их работы.

повышение эффективности Ключевым элементом разработки автоматизированного технологического является реализация информационной проектирования в комплексной системе технологии программного базирования удалось осуществить за счёт модернизации и заготовок корпусных деталей на ОЦ с ЧПУ, программной интеграции прикладных позволяющая производить корректировку подсистем и технологий автоматизации, положения конструкторских и обеспечивающих компьютерную поддержку технологических баз относительно всех этапов технологической подготовки фактического положения заготовки и её производства корпусных деталей. При этом Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), элементов, измеряемых в процессе многофункциональных станках с ЧПУ по обработки. управляющей программе (УП) для Программное базирование отличается технологических измерений, генерируемой в от традиционных методов базирования авторском приложении CAIT [3]. Блок УП (придания заготовке требуемого положения для измерений входит в состав общей УП относительно элементов станка [2,3]) тем, изготовления детали (включая ряд видов что решается обратная задача - программной обработки [4]), осуществляемого на станке с коррекции положения основных осей ЧПУ, оснащённом современными системами обработки станка с ЧПУ относительно измерений (например, Renishaw).

координат базовых точек, измеренных на Наиболее близким аналогом поверхности заготовки корпуса. При этом рассматриваемой адаптивной обработки допускается относительно грубая установка сложных контуров поверхностей является заготовки на столе станка, но требуется способ, использованный за рубежом для обеспечение на станке возможностей механообработки деталей оперения многоосевой отработки (3-6 осей) и наличия истребителя Eurofighter Tuphoon [5].

достаточно точных встроенных цифровых Недостатком указанного аналога является средств измерений. сравнительно большой объём расчётной Программное базирование информации для раздельных управляющих целесообразно осуществлять от основных программ обработки и измерений, или вспомогательных конструкторских баз выполняемых в трёх раздельных системах.

обрабатываемых деталей, что позволяет При этом процесс измерений и обработки не исключить погрешности базирования в является непрерывным и требует участия приспособлении, погрешности от смены баз, человека для оценки и внесения коррекций в погрешности обработки технологических УП обработки, а производительность баз. Алгоритмами, заложенными в изготовления не изменяется.

специальной программе, обеспечивается Комплексная система АСТПП ВМЗ равномерное распределение допускаемых позволяет существенно повысить уровень отклонений необрабатываемых автоматизации ТПП. Разработанная поверхностей относительно адаптивная технология отличается от обрабатываемых, сохранение известных аналогов последовательностью и симметричности элементов заготовки, содержанием операций технологического равномерность толщин стенок, фланцев и процесса, предусматривающего выполнение других элементов при изготовлении программного базирования, обработки и габаритных и геометрически сложных измерений по специальной программе, конструкций корпусов. проектируемой по оригинальным Автоматизированное программное алгоритмам в АСТПП ВМЗ.

базирование осуществляется на.

Авиационная и ракетно-космическая техника Определение стратегии обработки и Распознавание КТЭ и ИЭ, уточнение 3D-модели заготовки, 3D-модели детали, проектирование маршрутного техпроцесса (МТП) 3D-измерительной модели АРМ технолога на базе CAPP Генерация интегрированной ИУП измерений и обработки Генерация отчётного технологического процесса с Разработка операционного техпроцесса и выбором инструментов для обработки и измерений интегрированной управляющей программы (ИУП) Измерение заготовки и обрабатываемых элементов в процессе обработки по блоку измерений ИУП АРМ технолога программиста, (CAD/CAM/CAIT) Производство Корректировка положения конструкторских баз в Адаптивная обработка на многофункциональном процессе обработки оборудовании с ЧПУ с измерительной системой Обработка черновая, получистовая по АРМ оператора ОЦ, (CAM/CAIT) скорректированным траекториям после технологических измерений между переходами Контрольные измерения на ОЦ с ЧПУ после Обмен информацией с ПДО (отметка о завершении обработки без снятия детали изготовления) АРМ оператора ОЦ, (CAM/CAIT) Обмен информацией с ОГТ (соответствие Контроль технологии обеспечению требований КД и ТД) Контрольные измерения на КИМ с ЧПУ после снятия детали с ОЦ с ЧПУ Обмен информацией с ОТК (анализ критических результатов изготовления (КРТИ) по результатам АРМ оператора КИМ, на станке (приемосдаточный контроль на КИМ)) Рис. 1. Функциональная схема комплексной АСТПП ВМЗ Исследования, проведённые в 2. Базров, Б.М. Модульная технология в процессе реального производства, показали, машиностроении [Текст] / Б.М. Базров - М.:

что разработанные в среде АСТПП ВМЗ Машиностроение, 2001.- 368 с.

УП адаптивной механической обработки 3. Cвидетельство о государственной корпусных деталей на регистрации программы Avanpost Probing многофункциональных обрабатывающих №2012612241 от 29.02.2012г.

центрах с ЧПУ, оснащённых цифровыми 4. Cвидетельство о государственной измерительными устройствами, регистрации программы Avanpost CAM обеспечивают заданные показатели качества Report №2012612242 от 29.02.2012г.

изделий при существенном сокращении 5. Применение технологии адаптивной сроков ТПП и станочного времени. обработки при производстве истребителя Eurofighter Typhoon // САПР и графика, №11, 2010. - c.88-89.

Библиографический список 1. Адаптивное управление станками.

Под ред. Б. С. Балакшина, М.:

Машиностроение, 1973 - 688.

COMPLEX AUTOMATION OF PROCESS PLANING AND NUMERIC CONTROL OF MECHANICAL PROCESSING OF HULLS DETAILS © 2012 К. V. Khrustitskiy1, А. А. Cherepashkov Volsky mechanical plant Samara State Technical University Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), In article is discussed development of the complex system computer aided design adaptive technological processes and numeric control of the mechanical processing of the details of the transport machines.

CAD/CAM -systems, adaptive technological processes, numeric control.

Информация об авторах Хрустицкий Кирилл Владимирович, начальник бюро станков с ЧПУ, Вольский механический завод. Е-mail: mycapp@gmail.com. Область научных интересов:

машиностроение, станки с ЧПУ, компьютерные технологии, автоматизация проектирования.

Черепашков Андрей Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология машиностроения», Самарский государственный технический университет.

Е-mail: Cher-mail@mail.ru. Область научных интересов: автоматизация проектирования, CALS/ИПИ/PLM - технологии.

Khrustitskiy Кirill Vladimirovich, Chief agency tool with NC, Volsky mechanical plant.

Е-mail: mycapp@gmail.com. Area of research: machine building tool with NC, CAD/CAM systems.

Cherepashkov Andrey Аleksandrovich, PhD, associate Professor at the “Machine Building Technology” Departament, Samara State Technical University. Е-mail: Cher mail@mail.ru. Area of research: CAD/CAM/CAE/PLM - systems.

Авиационная и ракетно-космическая техника УДК 628.978+620.17+004. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЧНОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ПУТЁМ ПОСТРОЕНИЯ ИХ ВИРТУАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ © 2012 С. Р. Абульханов1, Д. С. Горяинов1, Д. Л. Скуратов Самарский государственный технический университет Самарский государственный аэрокосмический университет В статье рассмотрена возможность построения цифровой модели поверхности рассеивателя фары, аутентичной реальному рассеивателю осветительного прибора летательного аппарата, с помощью современных технических средств. Аутентичность построенной виртуальной модели и реального объекта предполагает максимально близкое совпадение не только геометрических размеров, но и физико – технических свойств. Использование аутентичной 3-D модели в различных CAD – системах позволяет не только прогнозировать эксплуатационные свойства реального объекта, но и оптимизировать его конструкцию с применением различных критериев.

Аутентичная твёрдотельная модель, рассеиватель осветительного устройства летательного аппарата, САМ – система, измерительные машины.

Современные программные средства фонари уличного освещения и передние моделирования различных физических автомобильные фары [2]. Но информации об процессов позволяют ставить задачу о исследовании и прогнозировании получении 3-D объектов практически эксплуатационных свойств рассеивателей аутентичных исходным деталям, световых приборов летательных аппаратов в поверхностям и т. д. Результаты зависимости от их физико-технических моделирования физических процессов свойств, индивидуальных форм и могут быть адекватными реальным геометрических размеров в пределах допуска природным процессам только в том случае, не приводится.

если объект моделирования максимально В соответствии с ГОСТ 21658- близок реальному не только по своим «Освещение и световая сигнализация физическим свойствам, но и по самолётов и вертолётов» летательный аппарат геометрическим параметрам. имеет до 21 наружных и 13 внутренних Аутентичность здесь следует понимать, как осветительных приборов. В наиболее отсутствие различий между реальным и экстремальных условиях эксплуатируется природным объектом, критичных по наружное осветительное и светосигнальное отношению к прочностным свойствам. оборудование, предназначенное для Поскольку природные объекты в освещения пространства вокруг самолёта (рис.

абсолютном своём большинстве имеют 1) и конструктивно выполняемое в виде фар и неканонические формы, т. е граница прожекторов.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.