| Инд. авторы: | Москвичев В.В., Лепихин А.М., Буров А.Е., Доронин С.В., Москвичев Е.В. |
| Заглавие: | Расчетно-экспериментальная оценка прочности и предельных состояний композитных конструкций космических аппаратов |
| Библ. ссылка: | Москвичев В.В., Лепихин А.М., Буров А.Е., Доронин С.В., Москвичев Е.В. Расчетно-экспериментальная оценка прочности и предельных состояний композитных конструкций космических аппаратов // Космические аппараты и технологии. - 2019. - Т.3. - № 3. - С.140-148. - ISSN 2618-7957. |
| Внешние системы: | DOI: 10.26732/2618-7957-2019-3-140-148 ; РИНЦ: 41224527; |
| Реферат: | rus: Современные полимерные композиционные материалы, обладающие высокими удельными характеристиками прочности и жесткости, позволяют создавать прочные, долговечные и геометрически стабильные космические конструкции. Для расширения сфер использования композиционных материалов и повышения конкурентоспособности космических конструкций необходимо дальнейшее совершенствование методов проектирования с широким использованием методов многомасштабного вычислительного моделирования процессов деформирования и разрушения. В работе представлены результаты анализа прочности и размерной стабильности конструкций из полимерных композиционных материалов. Рассматриваются металлокомпозитный бак высокого давления для электрореактивных двигательных установок и конструкции прецизионных рефлекторов антенн космического и наземного базирования. Изложены методики и результаты экспериментальных и расчетных исследований напряженно-деформированных и предельных состояний конструкций. Описаны методы и средства неразрушающего контроля, результаты анализа напряженно-деформированного состояния и натурных испытаний конструкции бака. Даны обобщенные оценки несущей способности конструкций рефлекторов в заданных условиях эксплуатации. eng: Modern polymer composite materials with high specific characteristics of strength and stiffness allow creating strong, durable and geometrically stable space structures. To expand the scope of application of composite materials and increase the competitiveness of space structures, it is necessary to further improve design methods with the widespread use of multiscale computational modeling of deformation and fracture processes. The paper presents the results of analysis on the strength and dimensional stability of structures made of polymer composites. A metal-composite high-pressure tank for electric propulsion systems and the design of precision reflectors for space- and ground-based antennas are considered. The methods and results of experimental and computational studies on the stress-strain and ultimate states of structures are described. The methods and means of non-destructive testing, the results of the analysis on the stress-strain state and full-scale tests of the tank structure are described. Generalized estimates of the load-carrying capacity of reflector structures under given operating conditions are given. |
| Ключевые слова: | service life; experimental investigations; numerical analysis; stress-strain state; composite structures; численный анализ; экспериментальные исследования; ресурс; композитные конструкции; прочность; напряженно-деформированное состояние; strength; |
| Издано: | 2019 |
| Физ. характеристика: | с.140-148 |
| Цитирование: | 1. Vasiliev V. V. Composite Pressure Vessels: Analysis, Design, and Manufacturing. Blacksburg, VA: Bull Ridge Publishing, 2009. 690 p. 2. Азаров А. В., Бабичев А. А., Синьковский Ф. К. Проектирование и изготовление композитного бака высокого давления для космического аппарата // Композиты и наноструктуры. 2013. № 4. С. 44-57. 3. Лепихин А. М., Москвичев В. В., Черняев А. П., Похабов Ю. П., Халиманович В. И. Экспериментальная оценка прочности и герметичности металлокомпозитных сосудов высокого давления // Деформация и разрушение материалов. 2015. № 6. С. 30-36. 4. Лепихин А. М., Москвичев В. В., Буров А. Е., Анискович Е. В., Черняев А. П., Халиманович В. И. Экспериментальные исследования прочности и ресурса металлокомпозитных баков высокого давления // Заводская лаборатория. Диагностика металлов. 2019. Т. 85. № 1. С. 49-56. 5. Lepikhin A. M., Moskvichev V. V., Chernyaev A. P. Acoustic-Emission Monitoring of the Deformation and Fracture of Metal-Composite Pressure Vessels // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 2018, vol. 59, issue 3, pp. 511-518. 6. Lepikhin A. M., Burov A. E., Moskvichev V. V. Possibilities of the design estimates of the reliability of a high-pressure metal-composite tank // Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2015, vol. 44, issue 4, pp. 344-349. 7. Burov A. E., Lepikhin A. M. Numerical simulation of carrying capacity of the high-pressure metal composite vessel // Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2016, vol. 45, issue 5, pp. 443-450. 8. Амелина Е. В., Буров А. Е., Голушко С. К., Лепихин А. М., Москвичев В. В., Юрченко А. В. Расчетноэкспериментальная оценка прочности металлокомпозитного бака высокого давления // Вычислительные технологии. 2016. Т. 21. № 5. С. 3-21. 9. Burov A. E., Lepihin A. M., Makhutov N. A., Moskvichev V. V. Numerical Analysis of Stress-Strain State and Strength of Metal Lined Composite Overwrapped Pressure Vessel // Strength of Materials, 2017, vol. 49, issue 5, pp. 666-675. 10. Doronin S. V., Moskvichev V. V. Decomposition of design analysis problems of precision structures of large reflectors // Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2018, vol. 47, no. 1, pp. 28-34. 11. Doronin S. V. Projections of Limiting States for Load-Bearing Structures of Reflectors Made of Polymer Composites // AIP Conference Proceedings, 2017, vol. 1915, issue 1, 040008. 12. Doronin S. V., Reizmunt E. M., Filippova Y. F. Design Evaluation of Safety Factors for Reflector Skeleton Made of Polymer Composites // AIP Conference Proceedings, 2017, vol. 1915, 040009. 13. Doronin S. V., Rogalev A. N. Numerical approach and expert estimation of multi-criteria optimization of precision constructions // CEUR Workshop Proceedings, 2018, vol. 2098, pp. 323-337. 14. Doronin S. V., Reyzmunt E. M. Investigation of free oscillations for reasoning constructive decisions of mirror segments of parabolic antenna // Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol. 1050, issue 1, 012021. 15. Reyzmunt E. M., Doronin S. V. Numerical analysis of thermal deformation for constructive variants of mirror segments in a parabolic antenna // Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol. 1050, issue 1, 012069. 16. Lepikhin A. M., Burov A. E., Pokhabov Y. P. Estimation of the failure-free operation for deployment of transformable space structures // Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol. 1050, 012042. 17. Moskvichev E. V., Khakhlenkova A. A. Analyzing the Surface Accuracy of a Rigid Reflector under Mechanical and Thermal Loading // AIP Conference Proceedings, 2017, vol. 1915, 040041. 18. Burov A. E., Burova O. G. Multiscale Modelling the Deformation and Failure of Composite Structures // AIP Conference Proceedings, 2018, vol. 2053, 040013. 19. Moskvichev E. V., Larichkin A. Y. Experimental studies on the mechanical properties of a woven composite material for space antenna reflector // Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol. 1050, 012056. |
