Технические науки/3. Отраслевое машиностроение.

Аисов Р.И., Салаватов И.И.

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, Россия

Верификация расчетной модели капота вертолета в САПР «FEMAP»

Verification of the computational model helicopter hood in CAD «Femap»

R. Aisov, I. Salavatov

В работе производился прочностной расчет капота вертолета "Ансат", производимого ОАО КВЗ. С помощью данного расчета можно точно представить картину поведения исследуемой конструкции при приложении к ней определенной нагрузки, что позволит выявить существующие в ней недостатки, доработать и улучшить характеристики конструкции.

The work includes a strength calculation hood helicopter "ANSAT" manufactured by Kazan Helicopters JSC. With this calculation, we can accurately predict the change of a structure at the time of the application to it a certain load. This will identify existing deficiencies in the design, refine and improve its performance.

В современном авиастроении, как наукоемком производстве, с каждым годом внедряются инновационные технологии, в частности направлением, которому уделяется особое внимание, является использование композиционных материалов в производстве летательных аппаратов. Это обусловлено последними разработками в области полимерно-волокнистых композитов, которые по своим характеристикам, таким как плотность, модуль упругости, прочность при растяжении, ползучесть, усталостная прочность превосходят более традиционные для авиастроения материалы. Что позволяет решать проблему обеспечения необходимой прочности при снижении веса конструкции.

Данные технологии нашли свое применение при разработке вертолета «Ансат». В данной научной работе с помощью программного комплекса «Femap» произведен расчет прочностных характеристик капота вертолета «Ансат», производимого ОАО КВЗ, выполненного из композиционных материалов, который позволяет представить картину поведения исследуемой конструкции при приложении к ней определенной нагрузки, что позволит выявить существующие в ней недостатки, доработать и улучшить характеристики конструкции.

FEMAP – доступна простая в использовании программа для подготовки конечноэлементных моделей конструкций и соответствующих краевых задач для дальнейшего их расчета (Finite Element Modeling, препроцесор), а также для просмотра и документирования результатов расчетов (Postprocessing, постпроцесор), которая известна во всем мире как лучший CAD - независимый продукт для практически любого типа инженерного анализа.

FEMAP интегрован с NASTRAN (NAsa STRuctural ANalysis) – самой многофункциональной и известной промышленной CAE - системой. В наиболее наукоемких отраслях - аэрокосмической отрасли и автомобилестроении - система NASTRAN является стандартом, и применяются в качестве эталона при сертификации.

При расчете в программный комплекс загружается геометрия модели, задаются материал, его характеристики, граничные условия, нагрузка.

Люк состоит из 2 внешних слоев углепластика общей толщиной 0,4 мм, слоя сот толщиной 10 мм и внутреннего слоя углепластика толщиной 0,2 мм.

На рисунке представлена картина деформаций возникающих при распределенной нагрузке 80 Кг/м² на люк капота.

Аналогичным образом были рассчитаны все элементы конструкции модифицированного капота.

1. Шимкович Д. Г. Femap & Nastran. Инженерный анализ методом конечных элементов. - М.: ДМК Пресс, 2008. - 704 с. (Серия „Проектирование").

2. Рудаков K. M. Femap 9.3 Геометрическое и конечно-элементное моделирование кон-струкций. - К., 2009. - 296 с.