CC BY
16Крупногабаритные трансформируемые конструкции космическихаппаратов
Yu. L. Bulynin
JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
ANALYSIS OF MEETING REQUIREMENTS OF THE INTERAGENCY COORDINATE ON SPACE DEBRIS PREVENTION
The requirements of interagency document «Directive principles of work organization to lower space debris mitigation» are considered, the necessity of their implementation is discussed.
© EyrnfflHH to. .H., 2009
УДК 539.3
А. В. Герасимов, А. П. Жуков, С. Н. Кульков, С. В. Пономарев, Ю. Ф. Христенко
Томский государственный университет, Россия, Томск
В. И. Халиманович
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИОННО-ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ УГЛЕПЛАСТИКОВЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ
Исследуются деформационные свойства углепластиковых стержневых сетчатых конструкций с учетом возможных повреждений от внешних воздействий.
При создании космических аппаратов используются сетчатые стержневые элементы из композиционных материалов [1]. Изделия такого типа обычно состоят из системы кольцевых и спиральных элементов. Частота расположения элементов и угол наклона спирали определяют величину жесткости и массу конструкции.
В условиях эксплуатации космического аппарата уровень действующих нагрузок относительно небольшой, и в соответствующих исследованиях основное внимание уделяется вопросам оптимизации массовых и жесткостных характеристик конструкций такого типа [1; 2].
Проведено экспериментальное и численное исследование поведения сетчатой конструкции при высоких уровнях сжимающей осевой нагрузки вплоть до разрушения спирально-кольцевых элементов. В ходе экспериментов определялась зависимость силы, действующей в сечении стержня, от величины его деформации, вплоть до разрушения стержня. Затем этот процесс моделировался численно, методом конечных элементов. Предварительные расчеты показали, что при такой нагрузке в спиральных элементах действуют сжимающие напряжения, а в кольцевых - растягивающие напряжения. Поэтому в дальнейших расчетах материал конструкции рассматривался
как изотропный, но для спиральных элементов величина модуля упругости равнялась Eсж, а для кольцевых - Eраст.
Кроме сжимающих нагрузок исследовался характер разрушений при соударении с твердыми телами, моделирующими мелкие метеориты или космический мусор. Образцы стержневой конструкции обстреляны цилиндрическими элементами диаметром 6 мм со скоростями несколько километров в секунду. Полученный характер разрушений вносился в конечно-элементную модель, и числено исследовалось изменение упругих свойств всего сетчатого стержня при разрушении некоторых элементов его конструкции внешним воздействием, например, при взаимодействии с частицами космического мусора.
Библиографический список
1. Халиманович, В. И. Композитные стержневые элементы космических аппаратов / В. И. Халиманович, А. Ф. Разин, А. В. Азаров // Вопросы оборонной техники. Сер. 15. 2007. Вып. 1(146).
2. Азаров, А. В. Оптимальное проектирование композиционных сетчатых стержневых элементов космических аппаратов / А. В. Азаров // Вопросы оборонной техники. Сер. 15. 2007. Вып. 2(147).
Решетневские чтения
А. V. Gerasimov, А. P. Zhukov, S. N. Kulkov, S. V. Ponomarev, Yu. F. Hristenko Tomsk State University, Russia, Tomsk V. I. Halimanovich
JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
THE SIMULATION OF STRESS-STRAIN PROPERTIES OF THE CARBON-FILLED
ROD STRUCTURE ELEMENTS
The stress-strain properties of the carbon-filled rod structure are considered. The damages generated by external actions are taken into account.
© Герасимов А. В., Жуков А. П., Кульков С. Н., Пономарев С. В., Христенко Ю. Ф., Халиманович В. И., 2009
УДК 629.76/78.023
В. В. Двирный, В. П. Вашкевич
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА НЕПРОКЛЕЯ
Проведен сравнительный анализ различных методов неразрушающего контроля качества.
С целью оценки возможности выполнения задач неразрушающего контроля качества изделий в холдинге «ЮНИТЕСТ» были проведены исследования образцов композитных материалов, представленных некоторыми предприятиями авиакосмической отрасли России. Для исследований в числе других был предоставлен образец сотоблока из алюминиевых сот и обшивки с искусственным непроклеем. Образец был проверен средствами рентгеноскопического и акустического неразрушающего контроля.
Рентгеноскопический метод контроля основан на ослаблении рентгеновского излучения веществом контролируемого объекта. Рентгеноскопический контроль позволяет проводить исследование внутренней структуры деталей, в том числе состоящих из разнородных материалов. Поток излучения за многослойным объектом - результат воздействия всех слоев поглотителя. Возможности рентгеновского телевидения, предоставляемые установкой «Артикон», позволяют просматривать внутреннюю структуру образца с нескольких ракурсов, что помогает судить о наличии трещин во внутренних элементах, смещении материалов, нарушении структуры сот. В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что использование радиографического метода для выявления дефектов типа непроклея в композитных, клееных конструкциях, как правило, неэффективно.
В качестве параметра акустического неразру-шающего контроля обычно выступает время запаздывания эхоимпульса, затухание амплитуды импульса, изменение скорости распространения звука, изменение механического импеданса в зоне дефекта и изменение спектра собственных свободных колебаний при наличии дефекта. Ультразвуковой эхоимпульсный метод позволяет определить толщину обшивки и наличие расслоений в металле. Непроклей обшивок к сотоблокам можно детектировать с помощью высокочастотного дефектоскопа УД2В-П только при отсутствии клея под обшивкой. При этом данный эхоимпульс не демпфируется клеем. Размер дефекта при этом не может быть меньше 0,5 см2. В качестве недостатка данного метода следует признать необходимость применения контактной жидкости для установления акустического контакта с объектом контроля, что не всегда допустимо. Применение ультразвукового теневого метода с использованием низкочастотного дефектоскопа УД2Н-П позволяет обходиться без использования контактной жидкости и даже через воздух. Метод акустических свободных колебаний основан на изменении спектра звучания объекта контроля под воздействием удара или низкочастотного ультразвука при наличии дефекта. Исследования проводились при помощи прибора ДАСК 54.497 по изменению спектра звучания под воздействием ударной нагрузки. Каждый спектр содержит огромный массив информации, который без автома-
