Параметрический анализ напряженно-деформированного состояния конструктивно-анизотропных панелей ...

Параметрический анализ напряженно-деформированного состояния конструктивно-анизотропных панелей из композиционных материалов. Математическая модель

Б.В. Бойцов, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой 104 «Технологическое проектирование и управления качеством» НИУ МАИ, первый вице-президент Академии проблем качества; Москва
Л.М. Гавва, к.т.н., ведущий инженер, доцент НИУ МАИ; Москва
e-mail: rva101@mail.ru
 
Реализация системного качественного подхода к расчету и изготовлению опытных образцов авиационной техники из современных композиционных материалов является ключевым вопросом в обеспечении качества продукции в аэрокосмической отрасли. Приводятся соотношения математической модели для исследования напряженно-деформированного состояния конструктивно-анизотропных панелей из композиционных материалов. Уточняется математическая модель подкрепляющего элемента при закручивании в условиях одностороннего контакта с обшивкой. Учитывается влияние процесса технологии изготовления панелей: остаточных температурных напряжений и предварительного натяжения армирующих волокон. На основании вариационного принципа Лагранжа построены разрешающее уравнение восьмого порядка и естественные граничные условия. Рассматривается класс точных аналитических решений краевых задач. В операционной среде MATLAB разработан пакет прикладных программ. Проанализировано влияние конструктивных параметров на уровень напряжений и перемещений.
 
Ключевые слова: панели из композиционных материалов, эксцентричный продольно-поперечный набор, тонкостенный стержень, несимметричная структура пакета, силовое и технологическое температурное воздействие, вариационный принцип Лагранжа, напряженно-деформированное состояние, MATLAB.
 
Литература
1. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988. 269 с.
2. Дудченко А.А., Елпатьевский А.Н., Лурье С.А., Фирсанов В.В. Расчет пластин из композиционных материалов. М.: МАИ, 1993. 68 с.
3. Молодцов Г.А., Гавва Л.М., Иванов В.И., Осинская Е.А. Макро- и микромодели при расчете на прочность плоских панелей из слоистых композиционных материалов с учетом остаточных технологических напряжений и предварительного натяжения волокон. М. 1987. 30 с. (ВИНИТИ, №6570 – В-87, 08.09.87).
4. Власов В.З. Избранные труды в 3-х томах. М.: Изд-во АН СССР, т.2, 1963. 508 с.