Конструктивно-технологічні методи забезпечення ресурсу планера літака в зонах функціональних отворів
No Thumbnail Available
Date
2016
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Дисертаційна робота присвячена розробленню конструктивно-технологічних методів забезпечення ресурсу планера літака в зонах функціональних отворів.
Виконано наукове обґрунтування методів забезпечення ресурсу планера літака в зонах функціональних отворів. Розроблено метод аналізу впливу потовщення, розкочування, дорнування, обтиску на характеристики локального НДС конструктивних елементів планера літака в зоні функціональних отворів з урахуванням історії навантаження.
Для вибору параметрів конструктивно-технологічних методів оброблення елементів конструкції планера літака в зонах функціональних отворів виконані числові дослідження параметрів локального НДС конструктивних елементів у зоні отворів за допомогою системи інженерного аналізу ANSYS.
Досліджено вплив величини потовщення, форми отворів, розташування отворів відносно один одного, розкочування, дорнування і бар'єрного обтиснення конструктивних елементів планера літака в зонах функціональних отворів на характеристики локального НДС.
Проведено експериментальні дослідження впливу методів оброблення на втомну довговічність, які показали, що розроблені конструктивно-технологічні методи оброблення конструктивних елементів планера літака в зоні функціональних отворів розкочуванням, дорнуванням стінок отворів, бар'єрним обтисненням у вигляді лунок сегментної конфігурації дозволяють забезпечити регламентовані ресурсні характеристики конструктивних елементів планера літака в 1,3 – 6,3 рази.
Розроблено технологію та засоби оснащення процесів оброблення конструктивних елементів планера літака в зонах функціональних отворів розкочуванням, дорнуванням і бар’єрним обтисненням.
Description
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................5
Раздел 1 АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ И МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕСУРСА ПЛАНЕРА САМОЛЕТА В ЗОНАХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОТВЕРСТИЙ...........13
1.1. Общие требования к обеспечению усталостной долговечности и ресурса силовых элементов планера самолета транспортной категории ..................13
1.2. Анализ конструктивных и технологических особенностей силовых элементов планера с функциональными отверстиями ..................................26
1.3. Анализ конструктивно-технологических методов обеспечения ресурса планера самолета в зонах функциональных отверстий.................................29
1.4. Постановка цели и задач исследования............................36
Раздел 2 НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПЛАНЕРА САМОЛЕТА В ЗОНАХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОТВЕРСТИЙ ...........................................38
2.1. Влияние величины одностороннего утолщения в зоне отверстия на характеристики локального НДС полосы с отверстием при ее растяжении ................................40
2.2. Влияние величины двухстороннего утолщения в зоне отверстия на характеристики локального НДС полосы с отверстием при ее растяжении ................................45
2.3. Влияние величины радиального натяга при дорновании и уровня нагружения при растяжении на характеристики локального напряженно-деформированного состояния полосы с отверстием ...........50
2.4. Влияние барьерного обжатия на характеристики локального НДС полосы с отверстием при ее растяжении ...........................58
2.5. Метод определения влияния конструктивно-технологических параметров на характеристики локального НДС пластины с отверстием при нагружении ее сдвигом..............................63
2.6. Экспериментальные исследования усталостной долговечности полосы с отверстием и системой отверстий............................75
2.7. Выводы по разделу ........................................79
Раздел 3 ВЛИЯНИЕ МЕТОДОВ ЛОКАЛЬНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАНЕРА
САМОЛЕТА В ЗОНАХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОТВЕРСТИЙ ..............81
3.1. Влияние раскатки, дорнования и барьерного обжатия полосы в зоне функциональных отверстий на характеристики ее локального
напряженно-деформированного состояния ....................................................81
3.2. Влияние раскатки, дорнования и барьерного обжатия конструктивных
элементов планера самолета в зонах функциональных отверстий на
характеристики локального напряженно-деформированного состояния....93
3.3. Выводы по разделу ..........................................................................................109
Раздел 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАНЕРА САМОЛЕТА В ЗОНАХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОТВЕРСТИЙ НА УСТАЛОСТНУЮ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.....................110
4.1. Исследование влияния раскатки и дорнования на статическую прочность полосы с отверстиями.............................110
4.2. Экспериментальное исследование влияния раскатки, дорнования и барьерного обжатия на усталостную долговечность полос с тремя отверстиями................................................112
4.3. Экспериментальные исследование влияния методов обработки на усталостную долговечность конструктивно-подобных образцов стрингеров с функциональными отверстиями..........................126
4.4. Выводы по разделу .............................131
Раздел 5 ТЕХНОЛОГИЯ И СРЕДСТВА ОСНАЩЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАНЕРА САМОЛЕТА В ЗОНАХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОТВЕРСТИЙ ............132
5.1. Технологическая точность и стабильность процессов обработки зоны функциональных отверстий.....................134
5.2. Технология обработки конструктивных элементов планера самолета в зонах функциональных отверстий методом раскатки ..............................156
5.3. Технология обработки конструктивных элементов планера самолета в зонах функциональных отверстий методом дорнования .........................157
5.4. Технология обработки конструктивных элементов планера самолета в зонах функциональных отверстий методом барьерного обжатия..........158
5.5. Сравнительная оценка эффективности методов обработки........................158
5.6. Рекомендуемые конструктивно-технологические методы обеспечения ресурса планера самолета в зонах функциональных отверстий.................164
5.7. Выводы по разделу ........................165
ВЫВОДЫ.............................167
Список использованных источников..................169
Keywords
конструктивно-технологічний метод, функціональний отвір, дорнування, розкочування, бар'єрне обтиснення, ресурс, втомна довговічність