Record Details

DYNAMIC LOAD OF THE THIN CONICAL RADOME WITH A CONSIDERATION OF ATTACHED ADDITIONAL MASS

Civil Aviation High TECHNOLOGIES

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title DYNAMIC LOAD OF THE THIN CONICAL RADOME WITH A CONSIDERATION OF ATTACHED ADDITIONAL MASS
ДИНАМИЧЕСКОЕ НАГРУЖЕНИЕ ТОНКОСТЕННОЙ КОНИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ С УЧЕТОМ НАЛИЧИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ МАССЫ
 
Creator Igor Turkin K.
Dmitry Rogov A.
Игорь Туркин Константинович; МАИ
Дмитрий Рогов Александрович; ОА «ОНПП «Технология»
 
Subject обтекатель; оболочка; масса; летательный аппарат; термосиловое нагружение; heat shield; shell; mass; aircraft; thermal power loading
 
Description At the present stage of aviation and missile equipment development there is increasing necessity for considering fast-acting, high-speed processes of impact interaction of structure elements with external loads, represented as both power factors (longitudinal force or bending moment) and uniformly spread aerodynamic pressure. The article analyses the dy- namic behavior of the nonuniformly-heated thin conical rotational shell, modelling the aircraft heat shield, under pressure wave loading in a gaseous environment. Stress-strain shell behavior caused by preliminary uneven heating is determined by solving thermo elastic equilibrium equations. The temperature field can be specified as any functional dependence in both circumferential and longitudinal coordinates of a thin-walled axisymmetric shell. The solution of the dynamic problem is obtained by the integration of shell and attached mass motion nonlinear equations under predetermined initial displace- ments, zero initial rates, and boundary conditions appropriate for heat shield fixation. The work presents simultaneous equations solution in the form of time dependent behavior from the beginning of front external pressure impact for dis- placements and stresses in thin-walled structures. The dependent behavior for various shell designs is presented taking into account the changes of shell thickness and attached mass. It is shown that the initial conditions of non-uniform shell heating cause leading-edge deflection comparable in size to the magnitude of the displacements from its free oscillations. However the values of stresses in a shell for its fixation area are more dependent on its thickness, than on the magnitude of the at- tached mass.
На современном этапе развития авиационной и ракетной техники все сильнее возникает необходимость учета быстродействующих, высокоскоростных процессов ударного взаимодействия элементов конструкции с внешними нагрузками, представленными как силовыми факторами (продольная сила или изгибающий момент), так и равномерно распределенным аэродинамическим давлением. В статье исследуется динамический отклик не- равномерно нагретой тонкостенной конической оболочки вращения, моделирующей головной обтекатель лета- тельного аппарата, в условиях высокоскоростного нагружения ударной волной в газовой среде. Напряженно- деформированное состояние оболочки, возникающее в результате предварительного неравномерного нагрева ее поверхности, определяется из решения уравнений термоупругого равновесия. Температурное поле может быть задано в виде функциональной зависимости любого вида как по окружной, так и по продольной координате тонко- стенной осесимметричной оболочки. Решение динамической задачи состоит в интегрировании нелинейных урав- нений движения оболочки и присоединенной к ее носовой части дополнительной массы при заданных начальных смещениях, нулевых начальных скоростях и граничных условиях, соответствующих закреплению обтекателя. В работе приводятся результаты решения системы уравнений в виде зависимостей от времени с момента начала ударного воздействия фронта внешнего давления для перемещений и напряжений, возникающих в тонкостенной конструкции. Представлены зависимости для различных вариантов исполнения конструкции оболочки с учетом изменения как толщины самой оболочки, так и присоединенной массы. Показано, что условия начального нерав- номерного нагрева оболочки приводят к отклонению носка по величине сопоставимому с величиной перемещений от собственных свободных колебаний. При этом значения напряжений в оболочке для района ее закрепления в большей степени зависят от ее толщины, чем от величины присоединенной массы.
 
Publisher Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)
 
Date 2017-06-30
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1087
 
Source Civil Aviation High TECHNOLOGIES; Том 20, № 3 (2017); 122-130
Научный вестник МГТУ ГА; Том 20, № 3 (2017); 122-130
2542-0119
2079-0619
 
Language rus
 
Relation http://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1087/962
Tekinalp O., Cavus N. Multiobjective Conceptual Design of an Unmanned Combat Air Ve- hicle. Proceedings of 12th AIAA Aviation Technology, Integration, and Operations (ATIO) Confer- ence and 14th AIAA/ISSM. Indianapolis. Indiana. 17-19 September 2012. pp. 146-158
Волкинд Д.К., Рогов Д.А. Напряженно-деформированное состояние обтекателя высокоскоростного ЛА // Материалы пользовательской конференции ANSYS 2013. Москва. 15-17 июня. М., 2013. С. 78-80
Григолюк Э.Н., Горшков А.Г. Нестационарная гидроупругость оболочек. Л.: Судо- строение, 1974. 208 с
Кабанов В.В. Устойчивость цилиндрической оболочки при сжатии, боковом давлении и нагреве // Тепловые нагружения в элементах конструкции. Вып. 4. Киев: Наукова думка, 1974. С. 129-132
Туркин И.К. Динамическая устойчивость подкрепленной цилиндрической оболочки при термосиловом нагружении // Тезисы докладов IV Всесоюзной конференции «Современные проблемы строительной механики и прочностей ЛА». Харьков, 1991. С. 75
Туркин И.К. Проектирование тонкостенных конструкций ЛА, функционирующих в экстремальных условиях. М.: Изд-во МАИ. 2000. 304 с
Туркин И.К., Рогов Д.А. Исследование динамического поведения конического обте- кателя ЛА при сложном термосиловом нагружении // Научный Вестник МГТУ ГА. 2016. № 225. C. 166-172
Чернова Н.Д. Реакция конической оболочки на действие подвижной нагрузки с уче- том предварительного нагрева. Гос. деп. ВИНИТИ 18.02.1983. № 917-83
Туркин И.К. Динамическое поведение тонкостенной конической оболочки ЛА под действием ударной волны и неравномерного нагрева // Материалы XXI Международного сим- позиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г. Горшкова. Т. 2. М.: ООО «ТРП», 2015. С. 79-83
Кирюшина В.В., Фетисов В.C., Коваленко П.В. Оценка прочностной надежности головного обтекателя ЛА из стеклокерамики в серийном производстве // Материалы XXI Меж- дународной научно-технической конференции «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов». Обнинск, 5-7 октября 2016. Обнинск, 2016
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).