Введение к работе
-3-ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Научно-технические разработки, направленные на повышение ха-теристик ресурса и надежности механических систем, находятся на одном из главных на-влений научно-технического прогресса. Важнейшее значение такие разработки имеют для ационной техники в связи с высокими требованиями безопасности полетов. Шасси самоле-[вляются одними из самых повреждаемых основных систем самолета, так как испытывают ышенный уровень переменных нагрузок в процессе взлета, посадки и руления, на которые кодится большинство авиационных происшествий. В то же время шасси самолета в полете дставляют собой бесполезный груз, достигающий до 2,5-5 % от взлетной массы самолета. :им образом, прогнозирование надежности и долговечности конструкции шасси самолета яется одной из важнейших задач современного авиастроения.
Современные требования к изделиям авиастроения обуславливают развитие новых принтов проектирования, реализация которых связана с анализом усталостного разрушения іструкции. Но, несмотря на значительные успехи в изучении различных аспектов усталости аллов, это явление составляет одну из основных причин разрушения силовых элементов [струкции, которые могут привести катастрофическим последствиям. Проблемам надежности посвящено большое количество исследований ученых и инжене-, как в нашей стране, так и за рубежом. Разработаны теоретические основы, общая поставка и решение задач надежности и долговечности. Выработаны способы вероятностно-гистических методов оценки выносливости материалов, действующих нагрузок и методы чета на долговечность и надежность силовых конструкций. Расчет долговечности авиаци-[ых конструкций, в частности, шасси с учетом усталостной прочности, разработан в тру-Б.В. Бойцова.
Следует отметить, что современные исследования напряженно-деформированного состоя-деталей шасси самолета, производятся на детатях уже существующих конструкциях шас-с выбранной взлетно-посадочной схемой, конструктивно-силовой схемой установки амор-атора, колес, подкосов, гидроцилиндров и т.д., и о надежности той или иной детали можно ить только в контексте рассматриваемой конструкции шасси. Поэтому актуальной стано-ся задача определения ресурса элементов шасси на ранних этапах проектирования, когда можно изменение конструкции отдельных деталей, да и конструктивно-силовой схемы в ом.
Цель работы. Основная цель работы состояла в создании автоматизированного комплек-позволяющего уже на ранних этапах проектирования выбирать конструктивно-силовую
-4-схему стойки шасси, рассчитывать ее основные параметры и прогнозировать надежное! долговечность шарнирно-бозгговых соединений, определяющих в значительной мере на; ность и долговечность конструкции шасси в целом.
Научная новизна работы состоит в разработке методики расчета долговечности эле! тов шасси, исходя из особенностей конструкции схем шасси различного типа, с учетом в ирования способов установки элементов шасси (амортизаторов, колес, тележек, рычагов, і косов) различного типа в схему шасси.
На защиту выносятся выполненные автором разработки методик, ставшие основой а матизированного комплекса, позволяющего выбирать конструктивно-силовую схему шг основные параметры стойки, колес, шлиц-шарниров, шарнирно-болтовых соединений, а же прогнозировать долговечность и живучесть конструкции, исходя из действующих на зок на шасси по критерию количества циклов до образования зародышевой усталостной щины и количества циклов до образования критической длины усталостной трещины, которой происходит разрушение шарнирно-болтовых соединений шасси.
Достоверность полученных результатов обеспечивается высокой степенью автомат ции методических разработок, а также тестированием автоматизированного комплекса расчете реальных конструкций шасси действующих самолетов и сопоставлением их с эк риментальными данными.
Практическая ценность выполненной работы заключается в создании программ комплекса позволяющего конструктору проектировать шасси самолета с получением кретных параметров, а также предоставляет возможность прогнозировать надежность и вучесть конструкции. Программа выполнена на языке программирования TURBO PASC; работает под управлением DOS. Таким образом, она может применяться практически на парке компьютеров нашей страны.
Внедрение результатов. Результаты проведенной работы внедрены на Комсомольс на-Амуре авиационном производственном объединении (КнААПО) в виде программ обеспечения по расчету основных параметров шасси, а также долговечности шарнн болтовых соединений шасси. Это позволяет значительно снизить сроки и повысить каче конструкторских и проектировочных работ, и дает суммарный экономический эффект в мере 50 млн. рублей (цены 1995 года), что подтверждено соответствующим актом.
Апробация работы. Общие содержание работы и ее отдельные результаты доклад лись на международной научно-практической конференции "Информационные технолог образовании, управлении и промышленности" (Комсомольск-на-Амуре, 1996), на науч
-5-нической конференции "Технические науки" (Комсомольск-на-Амуре, 1996) на междуна (ной научно-технической конференции "Механика сплошной среды" (Комсомольск-на-уре, 1997).
Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 4 тезисах докладов на кон-)енциях и отражены в 1 научно-техническом отчете по НИР каф. 101 (МАИ, Москва, 1996) Структура и объем работы. Диссертация состоит из оглавления, введения, 3 глав, за-эчения с выводами, списка используемых источников и приложений. Она содержит 127 аниц машинописного текста, 34 рисунка, 8 таблиц. Библиографический список охватывает наименования литературных источников.