Введение
1 Состояние вопроса. Обзор типов трубопроводных систем и методов их анализа
1.1 Современное состояние вопросов, связанных с аналитической оценкой работоспособности высоконагруженных трубопроводных систем 14
1.2 Экспериментальные исследования динамики работы гидросистемы 18
1.3 Обоснование научной проблемы применения контактной задачи для анализа сборных трубопроводов 23
1.4 Постановка задачи
1.5 Выводы 38
2 Разработка математической модели контактной задачи теории упругости на основе метода конечных элементов 40
2.1 Основные зависимости МКЭ при реализации вариационно энергетического принципа метода перемещений теории упруго
сти 41
2.2 Модель объемного НДС деталей трубопровода, колодок и части каркаса планера самолета 46
2.3 Разработка математической модели МКЭ расчета вынужденных колебаний трубопроводных систем 68
2.4 Демпфирование 75
2.5 Анализ точности и сходимости численного решения метода конечных элементов задачи прогиба трубопровода 80
2.6 Замена контактных элементов 86
2.7 Введение данных тензометрирования в математическую модель МКЭ расчета вынужденных колебаний трубопроводных систем 88
2.8 Выводы 89
Разработка и тестирование динамических моделей трубопроводов с учетом контактной задачи 91
3.1 Анализ сходимости численного решения МКЭ для задачи динами ческого нагружения трубопровода 92
3.1.1 Анализ параметров частотного отклика балки на упруго демпферных опорах при изменении жесткости ее опор 98
3.2 Учет и оценка вариантов конструкции по параметрам ее частотно го отклика 100
3.2.1 Программа обработки результатов по частотному отклику 100
3.2.2 Тестовая задача 101
3.2.3 Методика поиска оптимального варианта в условиях сейсмиче ского нагружения 103
3.2.3.1 Математическая модель сейсмического нагружения 103
3.2.3.2 Результат эксперимента 104
3.2.3.3 Аналитическая модель 105
3.3 Учет данных тензометрирования для определения сходимости численного решения задачи динамики сборных конструкций 106
3.3.1 Методика проведения доработок гидросистемы с учетом дан ных тензометрирования 106
3.3.2 Исследование динамики работы конструкции путем исследова ния ее динамического НДС 108
3.4 Выводы 113
Численный эксперимент по анализу динамики реального сборного трубопровода ЛА с учетом контактного взаимодействия деталей 115
4.1 Построение конечно-элементной модели сборного трубопровода для динамического анализа 115
4.1.1 Модель трубопровода 115
4.1.2 Нагрузка и условия работы конструкции 117
4.1.3 Свойства материалов 119
4.1.4 Конечно-элементная модель трубопровода 119
4.1.5 Модель граничных условий кинематического закрепления и нагрузок рассматриваемой деформируемой системы 124
4.1.6 Численный эксперимент по оценке динамических характеристик частотного отклика сборной конструкции КЭ модели с учетом изгиба фюзеляжа
4.1.6.1 Оценка деформаций летательного аппарата 127
4.1.6.2 Последовательность численного эксперимента 130
4.1.6.3 Результаты численного эксперимента 130
4.2 Сравнительный анализ динамического НДС моделей сборных кон струкций трубопроводных систем 136
4.2.1 Модели трубопровода 137
4.2.2 Результаты сравнительного анализа динамических параметров трубопроводных систем 139
4.3 Методика проектирования трубопровода с использованием данных тензометрирования ЛА 142
4.4 Практические рекомендации 145
4.5 Выводы 148
Заключение 150
Основные выводы по результатам работы 151
Литература
