Моделирование и анализ термических напряжений в трубопроводах системы терморегулирования космических аппаратов

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
мальное отклонение 3,96 мм наступает через примерно 7 мс, а удар оставляет постоянную деформацию 0,38 мм. На практике, такое повреждение требует замены КБВД. Программа испытаний WSTF также обнаружила, что КБВД незащищен без слоя из энзоли-товой пены, которая может сильно деградировать от удара с энергией 47 Дж. Таким образом, программа испытаний WSTF выявила необходимость в более лучшей защите, чем защита, создаваемая энзолитовой пеной.
Была разработана противоударная (энергопогло-щающая) многослойная защитная оболочка, удовлетворяющая таким требованиям. Эта оболочка представляет собой кожух из слоистого материала, каждый слой которого выполняет специфическую функцию: (1) слой энзолитовой пены толщиной 12,7 мм- (2) внутренняя оболочка из композита толщиной 1,3 мм- (3) слой из алюминиевой сетчатой пены толщиной 12,7 мм- (4) прочная композиционная оболочка толщиной 9,5 мм. Энзолитовая пена дает защиту от царапин- композиционная внутренняя оболочка обеспечивает ровную, жесткую поверхность, на которой удерживается алюминиевая пена- алюминиевая пена поглощает большую часть ударной нагрузки на сжатие- а композиционная внешняя оболочка предотвращает проникновение острых предметов. Между слоями энзолитовой пены и композиционной внутренней оболочкой встроен пьезорезистивный датчик силы, который используется для контроля ударов с энергией
выше 20 Дж — пороговый уровень энергии, испытанный в WSTF.
При испытаниях КБВД, защищенной такой оболочкой, удар происходил на скоростях около 20 м/с и максимальное отклонение достигало значения 1,3 мм спустя 6 мс. Никаких остаточных деформаций не имело места при таких испытаниях. Эти результаты демонстрируют значительное улучшение КБВД по сравнению с образцом, защищенным только энзоли-товой пеной.
На фоне активного развития технологий создания сосудов высокого давления для КА с использованием композиционных материалов за рубежом, отечественный опыт в данной области невелик, а потому и опыт по защите КБВД от несанкционированных воздействий оставляет желать лучшего. Использование накопленных зарубежными странами наработок позволит сэкономить значительные средства отечественных фирм, работающих в данной области.
Библиографические ссылки
1. ANSI/AIAA S-081−2000. Space Systems — Composite Overwrapped Pressure Vessels (COPVs)". Стандарт НАСА от 19. 12. 2000 г.
2. Implementation Guidelines for ANSI/AIAA S-081: Space Systems Composite Overwrapped Pressure Vessels. Aerospace Report No. R-2003(8504)-1 20 January 2003.
© Снытко А. В., Мироненко Е. Д., Герус А. А. ,
Баляков Д. Ф., 2013
УДК 629. 7
А. Н. Трофимов, В. Д. Лоскутов Научный руководитель — Л. А. Бабкина Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ТЕРМИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ТРУБОПРОВОДАХ СИСТЕМЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Рассматривается задача конечно-элементного моделирования термических напряжений в трубопроводах системы терморегулирования (СТР) КА.
Постановка задачи включает: создание трехмерной геометрической модели трубопровода системы терморегулирования с использованием САПР SolidWorks (см. рисунок) — моделирование при принятых допущениях в пакете Flow Simulation течения рабочей жидкости по трубопроводу с учетом теплопередачи- передачу результатов анализа в пакет конечно-элементного анализа SolidWorks Simulation для уточ-
ненного расчета напряженно-деформированного состояния элементов СТР.
Результаты численного моделирования показали: СТР обеспечивает отвод избыточного тепла, выделяющегося при работе приборов.
Созданная конечно-элементная модель может быть использована при определении способа компоновки КА.
Секция «Проектирование и производство летательньк аппаратов»
Трехмерная геометрическая модель трубопровода системы терморегулирования КА
© Трофимов А. Н., Лоскутов В.
Д., 2013

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой