КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
I. Расчетные схемы и опасные зоныСтр 1 из 9Следующая ⇒ БИЙСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал) ГОУ ВПО «Алтайский государственный Технический университет им. И.И. Ползунова» (БТИ АлтГТУ) Ул. Трофимова, 27, г. Бийск, 659305 тел.(3854)252909, факс:(3854)252486 E-mail: info@bti.secna.ru
| КАФЕДРА РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ |
УТВЕРЖДАЮ:
Заведующий кафедрой «РД»
докт. техн. наук, пофессор Жаринов Ю.Б.
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
«МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДЕФОРМИРОВАНИЯ, ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ И ПРОЧНОСТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ»
Методическое пособие
Дисциплина СД.02 – Динамика и прочность РД
Специальность 130400 – Ракетные двигатели
Специализация 130409 – Высокотемпературные установки и технологии.
Разработал
заведующий кафедрой «Техническая Механика»
докт. техн. наук, пофессор Казанцев В.Г.
Бийск 2009
Введение
Настоящая методика основана на параметрических численных исследованиях напряженно-деформированного состояния крупногабаритных изделий сложной формы, проведенных методом конечных элементов, полуаналитическим методом конечных элементов (действие массовых сил), методом граничных интегральных уравнений, а также на зависимостях, полученных при отработке прочности натурных изделий с плоскими и нависающими торцами.
К рассмотрению предлагаются восемь типовых расчетных схем (РС) крупногабарит-ных РДТТ с зарядами, имеющими различия в размерах, строении внутренней перфорации канала, в схемах крепления с корпусом, геометрии торцов – нависающие куполообразные или плоские, отличающиеся по уровню и действию на них внешних нагрузок. Предлагаемые Р-схемы представляют собой далеко не полный перечень разнообразия форм зарядов, однако могут считаться типовой, базовой основой, позволяющей развить навыки прочностного расчета и проектирования РДТТ различного класса и назначения.
I. Расчетные схемы и опасные зоны
Перед началом изучения деформирования и прочности конкретного двигателя необходимо дать оценку особенностям его конструкции, выделяя с точки зрения прочности, опасные зоны заряда. Базируясь на опыте отработки прочности крупногабаритных изделий, на рисунке 1 указаны основные конструктивные несовершенства, наиболее часто встречающиеся в РДТТ и выделенные нами как «опасные зоны».
Рисунок 1 – Опасные зоны заряда для основных случаев нагружения РДТТ.
Цилиндрическая часть канала заряда и зона скрепления заряда с корпусом в центральном сечении изделия (позиции Е и Ж); Зона выхода клеевого шва (позиция В); Вершины щелевых вырезов (позиция Г); Основания щелевых вырезов (позиция Д); Вершины выточек или выемок (позиция З).
Для проведения расчета деформирования и оценки прочности РДТТ необходимо выбрать расчетную схему, адекватно передающую напряженно-деформированное состояние реального изделия в опасных зонах для заданных условий нагружения.
Расчетной схемой заряда РДТТ называется упрощенное схематическое изображение конструкции, в которой присутствуют все конструктивные элементы заряда, влияющие на его деформирование и прочность, а элементы двигателя не влияющие на прочностные характеристики изделия удаляются из рассмотрения.
Методы сведения реальной геометрии к адекватной расчетной схеме изложены в курсе лекций «Динамика и прочность РД».
Использующиеся в расчетах прочности виды базовых типовых расчетных схем показаны на рисунке 2.
Рисунок 2 – Базовые типовые расчетные схемы.
а) Плоские торцы;
б) Раскрепленные торцы;
с) Скрепленные торцы.
При использовании настоящей методики для расчета действующих напряжений и деформаций необходимо подготовить следующие основные исходные данные (см. рисунок 2).
а – внутренний радиус, см;
b – внешний радиус, см;
L – длина цилиндрической части, см;
h – толщина корпуса, см;
tT – толщина ТЗП, см;
tf – толщина манжеты, см;
tL – толщина ЗКС, см;
S – размер технологического раскрепления, см;
E – модуль упругости, Мпа;
- коэффициент Пуассона;
- тангенциальный модуль упругости корпуса, Мпа;
EZ – осевой модуль упругости корпуса, Мпа;
- коэффициент Пуассона корпуса;
- плотность;
- коэффициент линейного расширения, 1/ 0С;
EL – модуль упругости ЗКС, Мпа;
ET – модуль упругости ТЗП, Мпа;
Tp – равновесная температура, 0С;
Tэ – среднеобъемная температура заряда, 0С.
Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 185; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |