Варіантне автоматизоване конструювання крила регіонального літака
Вантажиться...
Дата
2020-12
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація: "Варіантне автоматизоване конструювання
крила регіонального літака", 104 сторінки, 59 малюнків, 17 таблиць, 20
посилань.
Актуальність: Однією з найважливіших задач, що вирішуються в процесі
проектування літаків транспортної категорії, є задача зниження ваги планера.
Особливо актуальна ця задача для регіональних літаків, в конструкції яких
часто застосовується крило з підкосом, що дозволяє істотно зменшити вагу не
тільки окремій частині кесона, а й крила в цілому. Найбільш ефективним
методом аналізу напружено-деформованого стану таких конструкцій є метод
скінченних елементів, який застосовується у всіх сучасних CAE-системах. У
той же час, процес побудови, за допомогою зазначених систем, якісних
скінченно-елементних моделей крила з підкосом, що забезпечують прийнятну
точність розрахунків, має велику тривалість, що істотно знижує якість
проектування.
Засоби об'єктно-орієнтованої інформаційної технології, розроблені для
прискорення синтезу скінченно-елементної моделі вільнонесучого крила, також
не дозволяють вирішити задачу синтезу скінченно-елементної моделі крила з
підкосом, тому що для з'єднання його елементів використовуються прості
шарнірні стики.
Мета роботи: розробка методу автоматизованого синтезу структур
скінченно-елементних моделей простих шарнірних стиків, з метою
забезпечення синтезу скінченно-елементної моделі крила з підкосом, шляхом
з'єднання локальних скінченно-елементних моделей від'ємної частині кесона
крила, центрального відсіку фюзеляжу і підкоса.
Об'єкт дослідження: крило регіонального літака.
Метод дослідження: виконано аналіз конструкції простих шарнірних
стиків, на основі результатів якого розроблено принципи формування
структури скінченно-елементної моделі простого шарнірного стику. Визначено5
перелік і формат вихідних даних, необхідних для побудови скінченноелементної моделі стику, а також схема обміну даними між моделями агрегатів
планера літака, що з'єднуються.
Метод синтезу моделі шарнірного стику: розроблений з урахуванням
внутрішнього уявлення скінченно-елементної моделі, що складається із
стрижневих і плоских симплекс-елементів. Моделі стиків з'єднують незалежно
синтезовані моделі від'ємної частині кесона крила, підкоса і центрального
відсіку фюзеляжу. Для спрощення алгоритму синтезу скінченних елементів, в
структуру даних програмного коду доданий спеціальний масив, що містить
локальні номери вузлів моделі стику, згруповані за місцем розташування в
моделі. На першому етапі здійснюється читання координат і номерів вузлів
стикових вузлів. На другому етапі здійснюється розрахунок координат
внутрішніх вузлів скінченно-елементної моделі стику. На третьому етапі
здійснюється синтез кінцево-елементної моделі стику. Синтез здійснюється на
підставі номерів вузлів, зафіксованих в масиві місцевих номерів, з урахуванням
їх місця розташування в моделі.
Наукова новизна результатів дослідження: розроблено новий метод
синтезу скінченно-елементних моделей елементів конструкції літака, який
значно розширює сферу застосування об'єктно-орієнтованої інформаційної
технології при проектуванні конструкції планера літака транспортної категорії.
Практичне значення отриманих результатів: істотне скорочення
тривалості синтезу скінченно-елементної моделі літака транспортної категорії з
підкосним крилом, що дає можливість підвищити якість проектування, за
рахунок використання математичних методів оптимізації.
Апробація результатів: наукова конференція студентів "Авіаракетобудування: перспективи та напрямки розвитку".
Публікація: стаття за темою дисертації прийнята до опубліковання у
міжнародному виданні "Eastern-European Journal of Enterprise Technologies".
Опис
Ключові слова
метод скінченних елементів, моделювання, синтез моделі, крило
Бібліографічний опис
Матео, Т. Г. П. Варіантне автоматизоване конструювання крила регіонального літака : магістерська дис. : 134 Авіаційна та ракетно-космічна техніка / Теран Гарсія Пауло Матео. – Київ, 2020. – 107 с.