Введение 6
1. Опыт применения тетраэдральных ферменных заполнителей 10
1.1. Трехслойные конструкции с ферменным заполнителем в авиастроении 10
1.2. Тетраэдральный ферменный заполнитель 13
2. Технологические способы изготовления тетраэдральных ферменных заполнителей 21
2.1. Изготовление ферменного заполнителя методом штамповки 22
2.2. Изготовление наборных ферменных заполнителей 27
2.3. Изготовление панелей с ферменным заполнителем методом литье 30
2.4. Изготовление панелей с ферменным заполнителем из композитного материала 31
3. Весовая эффективность тетраэдального ферменного заполнителя 35
3.1. Оптимизация массы тетраэдального ферменного заполнителя 35
3.2. 3D-модель шпангоутов для фюзеляжа самолета из тетраэдального ферменного заполнителя 37
3.2.1. Определение сил, действующих на фюзеляж 37
3.2.2. Определение эквивалентных механических характеристик заполнителя 45
3.2.3. Разработка и анализ 3-D модели 48
4. Рекомендации к применению тетраэдальных ферменных заполнителей 69
4.1. Изготовление лонжеронов 69
4.3. Изготовление деталей летательного аппарата с кривизной 72
4.4. Преимущества, недостатки использования тетраэдального ферменного заполнителя 74
Заключение 76
Список литературы 79
Аннотация
В данной магистерской диссертации рассматривается вопрос эффективности использования заполнителя с тетраэдальной структурой в конструкции летательных аппаратов на основе характеристик, полученных с помощью расчетов в программных пакетах Mathcad и MATLAB а также моделирования с помощью метода конечных элементов в программном пакете КОМПАС-3D.
В работе выполнен расчет параметров сил и моментов, действующих на фюзеляж летательного аппарата, проведено сравнение характеристик тетраэдрального заполнителя с различными профилями элементов.
Построена модель шпангоутов и выполнен прочностной анализ секции фюзеляжа летательного аппарата под действием расчетных сил с использованием библиотеки APM FEM программного комплекса КОМПАС-3D.
Объект и предмет исследования. Объект исследования – трехслойные конструкции с ферменным заполнителем в виде тетраэдральных ячеек. Предмет исследования – численное определение весовой эффективности заполнителя в виде тетраэдральных ячеек в конструкции.
Цель работы. Показать весовую эффективность заполнителя в конструкции фюзеляжа.
Задачи работы.
Выполнить анализ современного состояния вопроса применения тетраэдрального ферменного заполнителя в авиастроении;
Выполнить технологическую проработку фюзеляжа самолета;
Выполнить расчетные исследования тетраэдрального заполнителя в рассматриваемой конструкции фюзеляжа.
Методика исследований. Решение поставленных задач осуществлено расчетными методами исследования с использованием программных пакетов MathCad и MATLAB, а также моделированием с помощью метода конечных элементов в библиотеке ARM FEM программного пакета КОМПАС-3D.
Структура и объем работы. Магистерская диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы из 30 наименований. Основное содержание работы изложено на 78 страницах, содержит 56 рисунков и 3 таблицы.
Войти
в кабинет
в кабинет
Пролистайте материалы и убедитесь в качестве
Оценка эффективности заполнителя с тетраэдральной структурой #2000137
Артикул: 2000137
- Предмет: Авиастроение
- Уникальность: 70% (Антиплагиат.ВУЗ)
- Разместил(-а): 736 Алексей в 2019 году
- Количество страниц: 104
- Формат файла: doc
4 990p.
1. Chiras, S. The structural performance of near-optimized truss core panels / S. Chiras, D. R. Mumm, A. G. Evans, N. Wicks, J. W. Hitchinsion, K. Dharmasena, H. N. G. Wadley, S. Fichter// International Journal of Solids and Structures, 2002.- 4093-4115.
2. Ming, Li Structural design of pyramidal truss core sandwich beams loaded in 3-point bending /Li Ming , Wu Linzhi, Li Ma, Bing Wang, Zhengxi Guan, 2011.
3. Sypeck, D. J. Cellular metal truss core sandwich structures/ D. J. Sypeck, H. N. G. Wadley //AdvEngng Mater, 2002. -vol. 4. -Pp. 759–764.
4. Deshpande, V. S. Collapse of truss core sandwich beams in 3-point bending/V. S. Deshpande, N. A. Fleck // Int. J. Solids & Structures, 2001.- vol. 38.- Pp. 62-75.
5. Tian, J. The effects of topology upon fluid-flow and heat-transfer within cellular copper structure/J. Tian, T. Kim, T. J. Lu, H. P. Hodson, D. T. Queheillalt, D. J. Sypeck, et al. // J Heat Mass Trans, 2004. - vol. 47. - Pp. 71–86.
6. Халиулин, В. И. Разработка складчатого заполнителя из ПКМ с замкнутой клиновидной ячейкой /В. И. Халиулин , И. В. Двоеглазов, В. В. Батраков, Д. Г. Меняшкин // Труды международной конференции "Теория и практика технологии композитов.- М., Знание, 2004.- С. 174 -182.
7. Fuller RB. US Patent 2986241, 30 May 1961.
8. Deshpande VS, Fleck NA, Ashby MF. Effective properties of the octet-truss lattice material. J Mech Phys Solids 2001;49:1747.
9. Wallach JC, Gibson LJ. Mechanical behavior of a three-dimensional truss material. Int J Solids Struct 2001;38:7181.
10. Zhou J, Shrotiriya P, Soboyejo WO. On the deformation of aluminum lattice block structures from struts to structures. Mech Mater 2004;36:723.
11. Radford DD, Fleck NA, Deshpande VS. The response of clamped sandwich beams subjected to shock loading. Int J Impact Eng [submitted].
12. Wang J, Evans AG, Dharmasena K, Wadley HNG. On the performance of truss panels with Kagom_e cores. Int J Solids Struct 2003;40(25):6981.
13. Hyun S, Karlsson AM, Torquato S, Evans AG. Simulated properties of Kagom_e and tetragonal truss core panels. Int J Solids Struct 2003;40(25):6989.
14. Deshpande VS, Fleck NA. Collapse of truss core sandwich beams in 3-point bending. Int J Solids Struct 2001;38:6275.
15. Shanley FR. Inelastic column theory. J Aeronaut Sci 1947;14: 261.
16. Shanley FR. Mechanics of materials. New York: McGraw-Hill; 1967.
17. Wadley HNG, Fleck NA, Evans AG. Fabrication and structural performance of periodic cellular metal sandwich structures. Compos Sci Technol 2003;63:2331.
18. Deshpande VS, Fleck NA, Ashby MF. Effective properties of the octet-truss lattice material. J Mech Phys Solids 2001;49:1747.
19. Deshpande VS, Fleck NA. Collapse of truss core sandwich beams in 3-point bending. Int J Solids Struct 2001;38:6275.
20. Brittain ST, Sugimura Y, Schueller OJA, Evans AG, Whitesides GM. Fabrication and mechanical performance of a mesoscale space-filling truss system. J MEMS 2001;10:113.
21. Gregory W. Kooistra a,*, Vikram S. Deshpande b, Haydn N.G. Wadley. Compressive behavior of age hardenable tetrahedral lattice truss structures made from aluminium Acta Materialia 52 (2004) 4229–4237
22. Ji-Hyun Lim, Ki-Ju Kang Mechanical behavior of sandwich panels with tetrahedral and Kagome truss cores fabricated from wires. International Journal of Solids and Structures 43 (2006) 5228–5246
23. Jie Mei, Jiayi Liu, Jialin Liu A novel fabrication method and mechanical behavior of all-composite tetrahedral truss core sandwich panel. Composites: Part A 102 (2017) 28–39
24. Гребеньков, О. А. Конструкция самолетов: Учебник для вузов/ О. А. Гребеньков[и др.]; под ред. О. А. Гребенькова.-Казань: Изд-во Казан. гос. тех. ун-та, 1999. -320с.
25. А.Х. Султанов, А.Х. Якубов Методические указания к курсовому проекту по курсу «Проектирование конструкций самолетов» предназначены для студентов обучающихся по конструкторскому циклу направления образования 5520800 «Авиастроение и ракетно-космическая техника». Ташкент, 2004 – 44 с.
26. Уланов, А. М. Основы метода конечных элементов. Самара, 2011 – 19 с.
27. APM FEM Система прочностного анализа для КОМПАС-3D Версия для КОМПАС-3D V16 Руководство Пользователя. г. Королёв: Научно-технический центр «Автоматизированное Проектирование Машин», 2015 – 28 с.
28. Большаков В. П. Создание трехмерных моделей и конструкторской документации в системе КОМПАС-3D. Практикум. — СПб.: БХВ-Петербург, 2010. — 496 с.
29. Компас-3D v11. Эффективный самоучитель / А.М. Доронин и др. - М.: Наука и техника, 2015. - 688 c.
30. Самсонов, В. В. Автоматизация конструкторских работ в среде Компас-3D / В.В. Самсонов, Г.А. Красильникова. - М.: Academia, 2016. - 224 c. 6. Талалай, Павел Компас-3D V11 на примерах (+ DVD-ROM) / Павел Талалай. - М.: БХВ-Петербург, 2016. - 616 c.
2. Ming, Li Structural design of pyramidal truss core sandwich beams loaded in 3-point bending /Li Ming , Wu Linzhi, Li Ma, Bing Wang, Zhengxi Guan, 2011.
3. Sypeck, D. J. Cellular metal truss core sandwich structures/ D. J. Sypeck, H. N. G. Wadley //AdvEngng Mater, 2002. -vol. 4. -Pp. 759–764.
4. Deshpande, V. S. Collapse of truss core sandwich beams in 3-point bending/V. S. Deshpande, N. A. Fleck // Int. J. Solids & Structures, 2001.- vol. 38.- Pp. 62-75.
5. Tian, J. The effects of topology upon fluid-flow and heat-transfer within cellular copper structure/J. Tian, T. Kim, T. J. Lu, H. P. Hodson, D. T. Queheillalt, D. J. Sypeck, et al. // J Heat Mass Trans, 2004. - vol. 47. - Pp. 71–86.
6. Халиулин, В. И. Разработка складчатого заполнителя из ПКМ с замкнутой клиновидной ячейкой /В. И. Халиулин , И. В. Двоеглазов, В. В. Батраков, Д. Г. Меняшкин // Труды международной конференции "Теория и практика технологии композитов.- М., Знание, 2004.- С. 174 -182.
7. Fuller RB. US Patent 2986241, 30 May 1961.
8. Deshpande VS, Fleck NA, Ashby MF. Effective properties of the octet-truss lattice material. J Mech Phys Solids 2001;49:1747.
9. Wallach JC, Gibson LJ. Mechanical behavior of a three-dimensional truss material. Int J Solids Struct 2001;38:7181.
10. Zhou J, Shrotiriya P, Soboyejo WO. On the deformation of aluminum lattice block structures from struts to structures. Mech Mater 2004;36:723.
11. Radford DD, Fleck NA, Deshpande VS. The response of clamped sandwich beams subjected to shock loading. Int J Impact Eng [submitted].
12. Wang J, Evans AG, Dharmasena K, Wadley HNG. On the performance of truss panels with Kagom_e cores. Int J Solids Struct 2003;40(25):6981.
13. Hyun S, Karlsson AM, Torquato S, Evans AG. Simulated properties of Kagom_e and tetragonal truss core panels. Int J Solids Struct 2003;40(25):6989.
14. Deshpande VS, Fleck NA. Collapse of truss core sandwich beams in 3-point bending. Int J Solids Struct 2001;38:6275.
15. Shanley FR. Inelastic column theory. J Aeronaut Sci 1947;14: 261.
16. Shanley FR. Mechanics of materials. New York: McGraw-Hill; 1967.
17. Wadley HNG, Fleck NA, Evans AG. Fabrication and structural performance of periodic cellular metal sandwich structures. Compos Sci Technol 2003;63:2331.
18. Deshpande VS, Fleck NA, Ashby MF. Effective properties of the octet-truss lattice material. J Mech Phys Solids 2001;49:1747.
19. Deshpande VS, Fleck NA. Collapse of truss core sandwich beams in 3-point bending. Int J Solids Struct 2001;38:6275.
20. Brittain ST, Sugimura Y, Schueller OJA, Evans AG, Whitesides GM. Fabrication and mechanical performance of a mesoscale space-filling truss system. J MEMS 2001;10:113.
21. Gregory W. Kooistra a,*, Vikram S. Deshpande b, Haydn N.G. Wadley. Compressive behavior of age hardenable tetrahedral lattice truss structures made from aluminium Acta Materialia 52 (2004) 4229–4237
22. Ji-Hyun Lim, Ki-Ju Kang Mechanical behavior of sandwich panels with tetrahedral and Kagome truss cores fabricated from wires. International Journal of Solids and Structures 43 (2006) 5228–5246
23. Jie Mei, Jiayi Liu, Jialin Liu A novel fabrication method and mechanical behavior of all-composite tetrahedral truss core sandwich panel. Composites: Part A 102 (2017) 28–39
24. Гребеньков, О. А. Конструкция самолетов: Учебник для вузов/ О. А. Гребеньков[и др.]; под ред. О. А. Гребенькова.-Казань: Изд-во Казан. гос. тех. ун-та, 1999. -320с.
25. А.Х. Султанов, А.Х. Якубов Методические указания к курсовому проекту по курсу «Проектирование конструкций самолетов» предназначены для студентов обучающихся по конструкторскому циклу направления образования 5520800 «Авиастроение и ракетно-космическая техника». Ташкент, 2004 – 44 с.
26. Уланов, А. М. Основы метода конечных элементов. Самара, 2011 – 19 с.
27. APM FEM Система прочностного анализа для КОМПАС-3D Версия для КОМПАС-3D V16 Руководство Пользователя. г. Королёв: Научно-технический центр «Автоматизированное Проектирование Машин», 2015 – 28 с.
28. Большаков В. П. Создание трехмерных моделей и конструкторской документации в системе КОМПАС-3D. Практикум. — СПб.: БХВ-Петербург, 2010. — 496 с.
29. Компас-3D v11. Эффективный самоучитель / А.М. Доронин и др. - М.: Наука и техника, 2015. - 688 c.
30. Самсонов, В. В. Автоматизация конструкторских работ в среде Компас-3D / В.В. Самсонов, Г.А. Красильникова. - М.: Academia, 2016. - 224 c. 6. Талалай, Павел Компас-3D V11 на примерах (+ DVD-ROM) / Павел Талалай. - М.: БХВ-Петербург, 2016. - 616 c.
Материалы, размещаемые в каталоге, с согласия автора, могут использоваться только в качестве дополнительного инструмента для решения имеющихся у вас задач,
сбора информации и источников, содержащих стороннее мнение по вопросу, его оценку, но не являются готовым решением.
Пользователь вправе по собственному усмотрению перерабатывать материалы, создавать производные произведения,
соглашаться или не соглашаться с выводами, предложенными автором, с его позицией.
| Тема: | Оценка эффективности заполнителя с тетраэдральной структурой |
| Артикул: | 2000137 |
| Дата написания: | 19.06.2019 |
| Тип работы: | Магистерская диссертация |
| Предмет: | Авиастроение |
| Оригинальность: | Антиплагиат.ВУЗ — 70% |
| Количество страниц: | 104 |
Скрин проверки АП.ВУЗ приложен на последней странице.
К работе прилагаются:
- презентация,
- защитная речь
Чертежи:
- Внутренняя стенка,
- Наружняя стенка,
- Сборка ARM FEM,
- Спица
К работе прилагаются:
- презентация,
- защитная речь
Чертежи:
- Внутренняя стенка,
- Наружняя стенка,
- Сборка ARM FEM,
- Спица
Файлы артикула: Оценка эффективности заполнителя с тетраэдральной структурой по предмету авиастроение
Пояснительная записка.doc
5.84 МБ
презентация.pptx
2.6 МБ
речь.doc
53.5 КБ
Внутренняя стенка.m3d
120.26 КБ
Наружняя стенка.m3d
124.15 КБ
Сборка ARM FEM.a3d
932.5 КБ
спица.m3d
118.38 КБ
Пролистайте "Оценка эффективности заполнителя с тетраэдральной структурой" и убедитесь в качестве
После покупки артикул автоматически будет удален с сайта до 18.07.2024
Посмотреть остальные страницы ▼
Честный антиплагиат!
Уникальность работы — 70% (оригинальный текст + цитирования, без учета списка литературы и приложений), приведена по системе Антиплагиат.ВУЗ на момент её написания и могла со временем снизиться. Мы понимаем, что это важно для вас, поэтому сразу после оплаты вы сможете бесплатно поднять её. При этом текст и форматирование в работе останутся прежними.
Гарантируем возврат денег!
Качество каждой готовой работы, представленной в каталоге, проверено и соответствует описанию. В случае обоснованных претензий мы гарантируем возврат денег в течение 24 часов.
ПРЕДЫДУЩАЯ РАБОТА
Современное состояние и перспективы развития информационных и коммуникационных технологий
СЛЕДУЮЩАЯ РАБОТА
Методы определения вязкости краски