А. И. Шулепов, В. Н. Гаврилов, Г. В. Мятишкин

Самарский государственный аэрокосмический университет

Рассматриваются вопросы, связанные с решением задачи размещения грузов на борту транспортных космических аппаратов.

Как показывает практика эксплуатации космических аппаратов (КА), одним из важнейших требований при доставке грузов является требование, предъявляемое к положению центра масс набора грузов (компоновке грузов) и оказывающее влияние на общее положение центра масс транспортной космической системы (ТКС). В ряде случаев, несмотря на дефицит массы, при загрузке КА приходится прибегать к установке балансировочного груза, что приводит к потерям полезной нагрузки [1].

В. В. Никонов, В. Г. Шахов

Самарский государственный аэрокосмический университет

Предлагается модернизация схемы расщепления уравнений Навье-Стокса для численного метода "вихрь в ячейке". Модернизация заключается в введении в задачу малого параметра, пропорционального величине вязкости потока, что позволяет находить решение задачи в виде асимптотического ряда. Для тестирования предлагаемой схемы расщепления рассматривается двумерная задача о движении вихря Ламба-Озеена, имеющая аналитическое решение. Сравнение результатов, полученных методом «донор-акцептор» (Д-А) и модернизированным методом (МД-А), с аналитическим решением показало, что модернизированный метод является более предпочтительным при моделировании течений с малой вязкостью. Метод МД-А в отличие от Д-А сохраняет точность в широком диапазоне изменения шага интегрирования по времени.

Завершаем публикацию статьи В. А. Комарова.

См. ранее часть 1 и часть 2 данно статьи. 

Тестирование методики

Для испытания работоспособности и перспективности намеченного подхода к модификации недостаточно жестких конструкций рассмотрим решение нескольких тривиальных задач о кручении тонкостенных стержней.

Известно, что тонкостенные стержни с открытым профилем имеют крайне малую крутильную жесткость [14], и замыкание контура приводит к значительно более жесткой конструкции.

Рассмотрим открытый профиль (рис. 8). Крутящая нагрузка прикладывалась в виде пары сил по торцам основной конструкции. Заполнитель соединялся с основной конструкцией только по ее продольным свободным краям. Стержни моделировались пластинчатыми элементами, заполнитель-трехмерными.

Чувствительность жесткости конструкции к добавлению элементов

Для того, чтобы продвинуться в понимании роли структурных и параметрических факторов в проектировании конструкций по жесткости и наметить пути решения этой задачи, рассмотрим серию специально подготовленных примеров.

В качестве исходной конструкции возьмем раму с размерами в плане 1000x2000 мм, составленную из открытых профилей типа швеллер с размерами в поперечном сечении 100x50x2 мм. Такая конструкция имеет весьма малую жесткость при действии антисимметричной нагрузки из плоскости рамы (рис. 1). Будем определять крутильную жесткость этой конструкции как отношение узловой силы к соответствующему перемещению и рассмотрим несколько эвристических вариантов ее увеличения.

В. А. Комаров

Самарский государственный аэрокосмический университет

Рассматривается улучшение жесткостных характеристик конструкций путем добавления новых элементов. Дается теоретический анализ эвристических действий дизайнеров в таких задачах. Предлагается формализованный алгоритм поиска эффективных дополнительных элементов.

1. Введение. Проблема проектирования по жесткости

Проблема проектирования силовых конструкций для многих транспортных средств в общем виде формулируется довольно просто: конструкция должна иметь необходимую прочность и жесткость при минимуме массы. К этим требованиям часто добавляются ограничения по технологической простоте технических решений.

© 2024 Образовательный портал Самарской области