Расчет температурных полей и обеспечение тепловых режимов элементов конструкций летательных аппаратов
Диссертация
В США продолжают проводиться большие исследования по разработке перспективных гиперзвуковых JIA. Национальное агентство по аэронавтике и астронавтике NASA и военно-воздушные силы выполняют совместные работы по формированию облика гиперзвукового ударного самолета и крылатой ракеты большой дальности, которые могут быть созданы в XXI веке. В 1997 г. NASA опубликовало документ под названием «Авиация… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. Расчет температурного поля конструкции методом конечных элементов
- 1. 1. Сравнительный анализ численных методов
- 1. 2. Основные расчетные соотношения МКЭ
- 1. 3. Модернизация КЭ для тепловых задач
- 1. 3. 1. Расчет температурного поля пластин по методике В.А.Стрункина
- 1. 3. 2. Применение стандартных плоских КЭ для решения объемных задач
- 1. 3. 3. Применение аналогии НДС и ТС
- 1. 3. 4. Расчет многослойной конструкции
- 2. 1. Обзор методов оптимизации
- 2. 2. Предлагаемый алгоритм выбора параметров ТЗИ
Список литературы
- Авдуевский B.C. и др. Основы теплопередачи в авиационной и ракетной технике. — М.: Оборонгиз, 1960.
- Авиационная и ракетная техника. № 42, 1998.
- Авиационная и ракетная техника. № 7, 1998.
- Авиационная промышленность и рынок. Обзор по материалам зарубежной печати. Авиационная и ракетная техника. № 26, 1996. С.7−8.
- Авхимович Б.М. Конструкция и проектирование теплозащиты беспилотных летательных аппаратов. МАИ. М. !974. 140с.
- Ara М.С., К вопросу о температурных полях в задаче термоупругости для некоторых тел цилиндрической симметрии, Диссертация, Ленингр. инж.-строит, ин-т, 1959.
- Адельман Х.М. Итерационный алгоритм определения размеров конструкций, находящихся под комбинированным воздействием механических и температурных нагрузок. Ракетная техника и космонавтика (РТиК). № 10. 1976. С.169−171.
- Адельман Х.М., Сойер П. Л., Шор Ч.П. Оптимальное проектирование конструкций, работающих при повышенных температурах. РТиК. Т. 17, № 6. 1979. С.88−97.
- Бажанов В.Л., Гольденблат И. И., Николаенко H.A., Синюков A.M. Расчет конструкций на тепловые воздействия. М.: Машиностроение, 1969, стр. 600.
- Баничук Н.В., Бирюк В. И., Сейранян А. П. и др. Методы оптимизации авиационных конструкций. М.: Машиностроение, 1989. 296с.
- Баранов А.Н., Григорьев В. Д., Дзюба A.C., Замула Г. Н., Колесник В. В. Расчетно-экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния теплозащищенного ДА. ТВФ. № 1, 1992. С.1−12.
- Био М. Вариационные принципы и теория теплообмена. М. Энергия. 1975.
- Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. М.: Конкорд, 1992, 519с.
- Бюл, Буш. Обзор методов формирования сетки конечных элементов. Труды амер. общества инженеров-механиков. Серия В. -1973, -95, № 1. С.254−261.
- Бюшгенс Г. С. Авиация XXI века. ТВФ, № 1,1990. С.3−20.
- В.М. Юдин Температурные поля — В кн.: Авиация: Энциклопедия/ Гл. ред. Г. П. Свищев. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994.-736 е.: ил.
- Вандерплаац Г. Н. Оптимизация конструкций прошлое, настоящее и будущее//Авиационно-космическая техника. 1983.Т. 1. N2. С. 129−140.
- Ваничев А.П. Приближенный метод решения задач теплопроводности при переменных константах. Изв. АН ССР, Отделение технических наук, 1946, № 12, с. 1767 — 1774.
- Виноградов А.И. Об оптимальном распределении усилий в стержневых системах и свойствах оптимальных систем. Прикладная механика. Т.1, вып.1, 1965. С.86−91.
- Влияние высоких температур на авиационные конструкции.
- Сборник статей. М.:Оборонгиз. 1961. 416с.
- Г. Н. Замула Тепловая прочность — В кн.: Авиация: Энциклопедия/ Гл. ред. Г. П. Свищев. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994.-736 е.: ил.
- Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. М. Мир. 1984. 428с.
- Галлахер, Маллет. Эффективные способы решения задач нестационарной теплопроводности методом конечных элементов. «Теплопередача». Т.93, № 3, 1971. С.1−8.
- Гольденблат И.И., Бажанов В. Л., Копнов В. А. Длительная прочность в машиностроении. М.: Машиностроение. 1977. 248с.
- Грибанов В.Ф. и др. Прочность, устойчивость и колебания термонапряженных оболочечных конструкций. М. Машиностроение. 1990. 368с.
- Грибанов В.Ф., Паничкин Н. Г. Связанные и динамические задачи термоупругости. М. Машиностроение, 1984. 184с.
- Грибанов В.Ф., Паничкин Н. Г., Песков Ю. А. Некоторые вопросы численного решения нелинейных задач нестационарной теплопроводности. — В кн.: Проблемы механики и теплообмена в космической технике. — М.: Машиностроение, 1982, с. 242 — 248.
- Данилин А.И., Комаров В. А. Проектирование тонкостенных конструкции с учетом ограничений по прочности и жесткости//Нелинейные задачи строительной механики. Оптимизация конструкций/ КИСИ. Киев, 1978. С. 94 97.
- Димич В.В., Кретов A.C. Расчет нестационарных тепловых полей и параметров теплозащиты конструкций летательных аппаратов. Вестник КГТУ им. А. Н. Туполева. 1999. № 4.
- Дракин И.И. Аэродинамический и лучистый нагрев в полете. Оборонгиз.М. 1961. 96с.
- Дубиня В.А., Дударьков Ю. И., Замула Г. Н., Павлов В. А. Программа расчета напряженно-деформированного состояния конструкций методом конечных элементов ОТСЕК-О. Труды ЦАГИ. Вып.2063. 1980. С.172−188.
- Жуйков В.В., Локай В. И. Решение Задачи стационарной теплопроводности вероятностным методом. ИВУЗ, Авиационная техника, 1979, № 3, с. 33 38.
- Замула Г. Н. Критерий термонапряженности авиационных конструкций. Труды ЦАГИ. № 2632. 1998. С.3−10.
- Замула Г. Н. Регулярные и квазирегулярные тепловые режимы в панелях конструкций летательных аппаратов. Труды ЦАГИ, вып. 2629, 1997.
- Замула Г. Н. Регулярные и квазирегулярные тепловые режимы в панелях конструкций летательных аппаратов. Труды ЦАГИ, вып. 2629, 1997.
- Замула Г. Н., Иванов С. Н. Экономичный численный метод расчетатемпературных полей в тонкостенных авиационных конструкциях. Ученые записки ЦАГИ, т. VII, № 3, 1976.
- Зарубежные библиотеки и пакеты программ по вычислительной математике/ Под ред. Кауэлла. М.: Наука, 1993.
- Зарубин B.C. Температурные поля в конструкции летательных аппаратов (Методы расчета). М.: Машиностроение, 1978, 184 с.
- Зарубин B.C. Температурные поля в конструкциях летательных аппаратов. Методы расчета. М.: Машиностроение, 1966. 206с.
- Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике, Мир, 1975.
- Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М: Мир, 1986.-318с., ил.
- Иванов С.Н. О расчете параметров многослойных теплозащитных панелей. Ученые записки ЦАГИ. Том 3. № 4. 1972. С. 164−169.
- Исследование прочности конструкций гиперзвуковых ДА с крейсерским числом М=5−10. Обзор ЦАГИ. № 689. 1989. 88с.
- Камель Х.А., Эйзенштейн Г. К. Автоматическое построение сетки в двух — и трехмерных составных областях. — В кн.: Расчет упругих конструкций с использованием ЭВМ. JI., 1974, т. 2, с. 21 — 35.
- Канфилд P.A., Гранди Р. В., Венкайп В. Б. Оптимальное проектирование при большом количестве ограничений// Авиационная космическая техника. 1988. N10. С.78−88.
- Картвелишвили В.М. Вопросы оптимизации авиационных конструкций с учетом аэродинамического нагрева. «Динамика и прочность машин», № 40, Харьков. 1984. С.64−70.
- Касаткин А.И. Профессиональное программирование на языке Си. Системное программирование. Мн. Высш.шк. 1993. 301 с.
- Каханер Дэвид и др. Численные методы и программное обеспечение/ Каханер Девид, Моулер К., Неш С.- Пер. с англ. под.ред. Х. Д. Икрамова. -М.: Мир, 1998.-575с. -Библиогр.: с.554−560.-Перевод изд.: Numerical Methods and Software / D.Kahaner.
- Квитка A.JI., Ворошко П. П., Заслоцкая Л. А. Определение нестационарных температурных полей методом конечных элементов. — Проблемы прочности, 1975, № 10, с. 27 — 34.
- Комаров A.A. Основы проектирования силовых конструкций. Куйбышев. 1965. 88с.
- Кретов A.C. К вопросу проектирования нагретых силовых конструкций. //Изв. вузов. Авиац. техника.№, 1998. с.9−15.
- Кретов A.C. Применение термосиловой аналогии для задач проектирования конструкций ЛА. Вестник КГТУ им. А. Н. Туполева. 1999. № 3.
- Кретов A.C., Шатаев В. Г. Проектирование нагретых конструкций максимальной жесткости. //Изв.вузов. Авиационная техника. N4. 1996. С.8−14.
- Кретов A.C., Жуков В. В., Димич В. В. О применении объектно-ориентированного программирования для расчета и проектирования конструкций. Изв. вузов. Авиац. техника. № 3, 1999.
- Кретов A.C., Жуков В. В., Димич В. В. Расчет и проектирование нагретых тонкостенных конструкций. Материалы докладов 2-го международного симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономике. КФ МЭИ, Казань, 1998, том1, с.202−205.
- Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высш.шк., 1967. 581с.
- Малков В.П., Угодчиков А. Г. Оптимизация упругих тел. М.: Наука, 1981. 286с.
- Метод конечных элементов в задачах теплопроводности конструкций (обзор) Обзор ЦАГИ, № 582, с. 1 — 25.
- Методы и алгоритмы автоматического формирования сетки треугольных элементов. Киев, Ин-т проблем прочности АН УССР, 1978, 93 с.
- Методы оптимизации силовых авиационных конструкций//Обзор ЦАГИ. 1981. № 596. 117с.
- Мюррей У., Папкас К. Visual С++. Руководство для профессионалов. Спб. BHV. 1996. 912 с.
- Никифоров А.К., Чедрик В. В. Применение метода нелинейного программирования в задаче оптимизации подкрепленных панелей по условиям прочности и устойчивости: Авиац. конструкции. // Труды ЦАГИ 1997. — Вып. 2628. — С. 47−53. — Библиогр.: 5 назв.
- Норри Д., де фриз Ж. Введение в метод конечных элементов. М.: Мир, 1981,304с.
- Огородников Д.А., Дейнекин П. С. Первое летное испытание гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. ТВФ, № 1, 1992. С. 1−4
- Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред. М.: Мир, 1976,464с.
- Ольхов Н. Оптимальное проектирование конструкций. М.: Мир. 1981.278с.
- Переверзев Д. А. Задачи теплового состояния базовых и маневренных турбоагрегатов. Киев: Наукова Думка, 1980. 216 с.
- Петушков В.А., Кузнецов С. Ф. Применение метода конечных элементов для определения температурных полей в элементах конструкций — «Машиноведение», 1976, № 5, стр. 68 — 76.
- Петушков В.А., Кузнецов С. Ф. Применение метода конечныхэлементов для определения температурных полей в элементах конструкций «Машиноведение», 1976, № 5, стр. 68 — 76.
- Подбельский В.В. Язык С++. М.: Финансы и статистика. 1995. 560с.
- Рабинович И.М. К теории статически неопределимых ферм. Трансжелдориздат НКПС. М. 1933. 120с.
- Радциг Ю.А. Статически неопределимые фермы наименьшего веса. КГУ. Казань. 1969. 288 с.
- Самарский A.A. Об одном экономичном разностном методе решения многомерных параболических уравнений в произвольной области. Журнал вычислительной математики и математической физики, 1962, т. 2, № 5, с 787 — 812
- Саульев В.К. Интегрирование уравнений параболического типа методом сеток. М.: Физматгиз, 1960, 324с.
- Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир. 1979. 392 с.
- Секулович М. Метод конечных элементов /Пер. с серб. Ю.Н.Зуева- Под.ред. В. Ш. Барбакадзе. М.: Стройиздат, 1993.-664с.: ил. — Библиогр.: с. 651−662.
- Семенов В.А. Объектная систематизация и парадигмы вычислительной математики/Программирование. N4. 1997. С Л 425.
- Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло. М.: Наука, 1973. 312с.
- Соколов В.Н. Тайны новейших военных разработок. Мн.: Современ.литератор. 1999. 512 с.
- Станюкова И.В. Комбинированный метод штрафов и конечных элементов для одного класса задач выпуклой оптимизации // Вестник Московского университета. Сер. 15. Вычисл. математика и кибернетика. 1998. — № 1. — С. 18−23. — Библиогр.: 16 назв.
- Стрункин В.А. Расчет температур в тонкостенных конструкциях. -Нестационарные процессы в тепловых машинах и турбинах. МежВУЗ СБ.//Казан.Авиац.инст., 1992.
- Стрункин В.А. Расчет температурного поля пластин. ИВУЗ, Авиационная техника, 1976, № 3, с. 101 — 104.
- Тепловое проектирование систем: Сб. Науч. Тр. / Под ред. Б. М. Панкратова. — М.: Изд-во МАИ, 1990. — 284 е.: ил.
- Трухний А.Д. Расчет температур в лопатках турбин при импульсных режимах изменения температуры газа. Теплоэнергетика, 1972, № 11, с.40−44.
- Хаджи-Шейх, Спэрроу. Решение задач теплопроводности вероятностными методами. Теплопередача, 1967, № 2, с 1−13.
- Шамис В.А. Borland С-н-Builder. Программирование на С++ без проблем. М.: Нолидж. 1997. 266 с.
- Шатаев В.Г. Вариационный метод расчета неравномерно нагретых тонкостенных балок с деформируемым контуром поперечного сечения. Труды КАИ. Вып.181. 1975. С.51−56.
- Шатаев В.Г., Кретов А. С., Бейг М. Г. Напряженное состояние неравномерно нагретых тонкостенных конструкций при динамическом воздействии в физически нелинейной области.
- Тезисы доклада на II Всесоюзной конф. «Современные проблемы прочности и строительной механики ЛА», Куйбышев, КуАИ, 1986, с. 32.
- Шатров Б.В. и др. Основы конечноэлементного анализа узлов ДЛА с применением ЭВМ: Учеб. пособие для курсового, дипломного проектирования и лаб. работ/ Шатров Б. В., Осипов Д. М., Мартыненко Ю.Р.-М.: Изд-во МАИ. 1994.-68с.
- Швец И.Т., Дыбан Е. П. Воздушное охлаждение деталей газовых турбин. Киев.: Наукова Думка, 1974. — 487 с.
- Шмит Л.А., Флери К. Синтез конструкции с помощью сочетания приближенных представлений и двойственности методов. Ракетная техника и космонавтика, т.18, № 10, 1980. С.126−137.
- Эмери, Карсон. Оценка применимости метода конечных элементов при расчетах температуры. Теплопередача, 1971, № 2, с. 6- 13.
- Эмери, Карсон. Оценка применимости метода конечных элементов при расчетах температуры. Теплопередача, 1971, № 2, с. 6−13.
- Юдин В.М., Боровский А. Б., Кравченко В. Ф. Метод расчета температурных полей в тонкостенных пространственных конструкциях летательных аппаратов. Труды ЦАГИ. Вып.2476. 1991. С.133−139.
- Ярошевский В.А. О критериях оптимизации теплового режима космических аппаратов при входе в атмосферу. Косм.иссдедования. 1997. Т.35, № 1. С.91−98.
- Adelman Н.М., Sawyer P.L., Shore С. P. Optimum Design of
- Structures at Elevated Temperatures. AIAA Journal, 1979, v. 17, No.6, pp.622−629.
- Biot M.A. Thermoelasticity and irreversiblle thermodynamics. J. Appl. Phys., 1956, vol. 27, N3, p.240−253.
- Bruch J.C., Zivoloski G. Transient Two — Dimensional Heat Conduction Problems Solved by the Finite Element Method. -«Int.J.for Num. Methodsin Eng."v.8, № 3, 1974, p.481−494.
- Kiusalaas J., Reddy G.B., DESAPII- A Structural Design Program with Srtess and Displacement Constraints. NASA CD 2797. 1977.
- Merits and limitations of optimality criteria method for structural optimization./Patnaik Surya N, Guptill James D., Berke Laszle//Int.J.Numer. Meth. Eng,-1995,-38.N18,-c.3087−3120.
- Nickell R.E., Sackman J.L. Variational principles for linear coupted thermoelasticity.Quart.Appl. Math. 1968. Vol. 26. N1. P. 11−26.
- Reissner E. On a variational theorem in elasticity.-J. Math.Phys., 1950, vol.29, N2, p.90−95.
- Wasitynski B.A. The present state of knowledge in the field of optimum design of structures. «Applied Mechanics Reviews» 1963, V, v.16, N5, p.341−348.