Безразмерный критерий силового совершенства конструкций

Рассматривается задача количественной оценки силовых схем конструкций. Обсуждается интегральная характеристика конструкций – «силовой фактор», которая отражает одновременно величину и протяженность действия внутренних усилий, возникающих от внешней нагрузки. Рассматриваются геометрически подобные преобразования конструкций. В качестве меры эффективности силовых схем предлагается безразмерный критерий, который вычисляется как отношение силового фактора к характерному размеру и нагрузке. Приводятся примеры определения этого критерия для крыльев самолетов, сосудов давления и конструкций, работающих на изгиб и кручение. Применение безразмерного критерия демонстрируется при сравнении вариантов силовых схем, построении весовых формул для оценки абсолютной и относительной массы конструкций и решении задач многодисциплинарной оптимизации.

Ключевые слова

Проектирование конструкций, прочность конструкций, оценка массы конструкций, критерии проектирования, многодисциплинарная оптимизация

Источник финансирования

Автор выражает благодарность профессору Т.А. Вейссхаару (Рrof. T.A. Weisshaar, Purdue University, USA), выдвинувшему задачу определения относительной массы конструкции через критерий «силовой фактор».

Дата публикации

29.11.2018

Цитировать Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться

ГОСТ	Комаров В. А. Безразмерный критерий силового совершенства конструкций // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела – 2018. – № 4 C. 34-47 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/mtt/s207987840000150-4-1 (дата обращения: 28.04.2024). DOI: 10.31857/S057232990000708-8
MLA	Komarov, V. "The dimensionless criterion of power perfection of structures." Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Mekhanika tverdogo tela 4 (2018):34-47. DOI: 10.31857/S057232990000708-8
APA	Komarov V. (2018). The dimensionless criterion of power perfection of structures. Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Mekhanika tverdogo tela (4), pp.34-47 DOI: 10.31857/S057232990000708-8

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1123

Оценка читателей: голосов 0

1. Егер С. М. и др. Проектирование самолетов. М.: Машиностроение, 2005. 648 с.

2. Raymer D.P. Aircraft Design: a Conceptual Approach. AIAA Education Series. 5th ed. 2012. 745p.

3. Шейнин В. М., Козловский В. И. Весовое проектирование и эффективность пассажир-ских самолетов. М.: Машиностроение, 1984. 552 с.

4. Вейссхаар Т.А., Комаров В.А. Человеческий фактор в проектировании авиационных конструкций// "Полет". 1998. №1. C.17-23.

5. Bendsoe M. P., Kikuchi N. Generating optimal topologies in structural design using a ho-mogenization method // Comp. Methods in Appl. Mech. and Engineering. 1988. Iss. 71. P. 197-224.

6. Bendsoe M. P., Sigmund O. Topology Optimization: Theory, Methods and Applications. Springer, 2003. 271 p.

7. Komarov V. A., Kishov E. A., Kurkin E. I., Charkviani R. V. Aircraft Composite Spoiler Fitting Design Using the Variable Density Model // Procedia Computer Science. 2015. V. 65. P. 99-106.

8. Абрамов В.И., Иванова Е.А., Комаров В.А., Пересыпкин В.П. Организационно-техниче-ские аспекты применения МКЭ в проектировании самолетов/ В кн.: Методы иссле-дований и разработок конструкций самолетов, МАИ, 1982.

9. Komarov V.A., Weisshaar T.A. New Approach to Improving the Aircraft Structural Design Process// Journal of Aircraft. March-April 2002. V. 39. No. 2. P. 227-233.

10. Комаров А.А. Основы проектирования силовых конструкций. Куйбышев: 1965. 82с.

11. Комаров В. А. Проектирование силовых схем авиационных конструкций/ В кн.: Ак-туальные проблемы авиационной науки и техники. М.: Машиностроение, 1984. c. 114-129.

12. Комаров В. А. Весовой анализ авиационных конструкций: теоретические основы// “Полет”. 2000. № 1. C. 31-39.

13. Козлов Д.М., Комаров В.А., Майнсков В.Н., Попов О.Н., Резниченко Г.А. Моделирование конструкции планера самолета для весовых расчетов на ранних стадиях проектиро-вания// Техника воздушного флота. 1999. Т. 73. № 4-5. С. 31-37.

14. OPTIMAL DESIGN. Theory and Applications to Materials and Structures. Edited by V. Vasiliev and Z. Gurdal. Technomic publishing Co., Inc. Lancaster, USA, 1999 320 p.

15. Кефели А.И. О теоретических весах сооружений// Тр. ЛИИЖТ. 1927. Вып. 96. C. 247-266.

16. Culmann K. Die graphishe Statik. Zurich, 1866. 527р.

17. Прагер В. Дискретизация конструкций Мичелла. Механика деформируемых тел и конструкций. Сборник статей. М.: Машиностроение, 1975. 560с.

18. Niu M.C.Y. Airframe Structural Design. CONMILIT PRESS LTD, 1993. 612с.

19. Комаров В.А., Гуменюк А.В. Оценка весовой эффективности силовых схем несущих поверхностей// Вестник Самарского государственного аэрокосмического универси-тета им. академика С.П. Королёва. 2002. № 1 (1). C. 45-54.

20. Болдырев А.В. Весовой анализ крыльев нетрадиционной конфигурации// Полет. 2009. № 10. С. 57-60.

21. Алфутов Н.А., Зиновьев П.А. Об одной интегральной оценке напряженного состояния деформируемого тела// Изв. АН СССР. Механика твердого тела. Москва. 1973. №1. C. 181-183.

22. Vasiliev V.V., Morozov E.V. Advanced Mechanics of Composite Materials and Structural Elements. Third Edition. Elsevier, 2013. 833p.

23. Одинцова, С.А. Исследование безразмерного критерия весовой эффективности кон-струкций силовых шпангоутов. M.: Труды МАИ. №85. 2016. 19 с.

24. Комаров В.А. Проектирование силовых аддитивных конструкций: теоретические ос-новы// Онтология проектирования. 2017. Т. 7. № 2 (24). C. 191-206. http://agora.guru.ru/scientific_journal/files/Ontology_Of_Designing_2_2017opt.pdf

25. Komarov, V.A., Boldyrev A.V., Kuznetsov A.S., Lapteva M.Yu. Aircraft design using variable density model // Aircraft Engineering and Aerospace Technology. 2012. V. 84. Iss 3. P.162 – 171.

26. Вейссхаар Т., Комаров В.А., Шахов В.Г. Телескопические крылья: весовая и аэроди-намическая эффективность// Полет. 2009. № 2.С. 10-18.

27. Комаров В.А., Лукьянов О.Е. Многодисциплинарная оптимизация параметров крыла грузового самолёта//Полет. 2018. № 3. С. 3-15.