Разработка конструкторско-технологических решений по безоправочной намотке торовых сосудов давления из композитных материалов
Диссертация
На основе математической модель разработана методика расчета конструктивно-технологических параметров композитных торовых оболочек, получаемых раздельной намоткой продольных и поперечных слоев. Показано, что масса стеклопластиковой оболочки диаметром 294 мм, внутренним сечения 118 мм и объемом 9,2 литра на расчетное давление ЗОМПа составляет 1,88 кг, что лишь 15% больше массы аналогичной торовой… Читать ещё >
Список литературы
- Конструкционные стеклопластики / В. И. Альперин, Н. В. Корольков, А. В. Мотавкин и д.р. М.: Химия, 1979 — 360с.
- Алфутов Н.А., Зиновьев П. А., Попов Б. Г. Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов.- М.: Машиностроение, 1984.-264 с.
- Алфутов Н.А., Зиновьев П. А. Об одной интегральной оценке напряженного состояния деформируемого тела // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1973. — № 1.- с. 34−37.
- Амбарцумян С.А. Общая теория анизотропных оболочек.-М.: Наука, 1974.- 448 с.
- Антыпко Л.В., Каримбаев Т. Д. Исследование работоспособности комбинированных оболочек при повторных нагружениях внутренним давлением// Механика полимеров. 1973.- N6.-С. 1060−1065.
- А.с. 482 319 (СССР). Устройство для намотки тороидальных оболочек / В. И. Захаров, В. П. Колесник, К. П. Соломин.- N 2 026 766 / 23−05 // Б.И.1975.-№ 32.
- А.с. 760 743 (СССР). Сосуд давления торовой формы /Б.Н. Крутиков, М. А. Комков, В. М. Кузнецов. N 2 696 049/ 23−26 // Б.И.-1980.- № 18.
- А.с. 821 182 (СССР). Установка для получения предварительно пропитанного ленточного материала / В. М. Кузнецов, М. А. Комков, А. К. Добровольский, N 2 762 150 / 23−05 // Б.И. 1981.- № 14.
- А.с. 844 893 (СССР). Стеклопластиковый криволинейный трубопро-вод./Б.Н. Крутиков и др. // Б.И. 1981. — № 40.
- А.с. № 876 475 (СССР). Способ намотки торовых оболочек из композиционно-волокнистого материала /Б.Н. Крутиков, В. Н. Кузнецов, М. А. Комков и др.//Б.И. 1981.-№ 40.
- А.с. 929 448 (СССР). Установка для получения предварительно пропитанного ленточного материала /В.М. Кузнецов, М. А. Комков, А. К. Добровольский, Б. Н. Лягушев // Б.И. 1982.- № 19.
- Нехороших Г. Е., Комков М. А., Мулюгина М. В. Влияние различных схем намотки на весовые характеристики трубопроводов //Применение пластмасс в машиностроении. 1976. — № 15. — С. 33−39.
- Бидерман B. JL, Бухин Б. Л., Николаев И. К. Расчет равновесной конфигурации резино-кордной оболочки шины на ЭВМ // Каучук и резина. -1966.-N 5.-С. 24−29.
- Бокин М.Н., Калинин Н. И., Расчет стеклопластиковой торовой оболочки, нагруженной внутренним давлением// Армированные стеклопластики. 1967, — Вып. 1. — С. 86−90. (Тр. ЛМИ).
- Буланов И.М., Комков М. А. Применение жестких полимерных пленок в криогенных топливных системах аэрокосмической техники // Вестник МГТУ. Машиностроение.- 1992.- N1.- С. 14−24.
- Буланов И. М., Воробей В. В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов.- М.: МГТУ, 1992.- 516 с
- Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988. — 272 с.
- Васильев В.В., Елпатьевский А. Н. Нелинейные деформации оболочек вращения из упругих нитей при действии внутреннего давления // Расчеты на прочность (М). 1968. — Вып. 13. — С. 128−142.
- Гуняев Г. М. Структура и свойства полимерных волокнистых композитов.- М.: Химия, 1981.- 128 с.
- Радиопрозрачные изделия из стеклопластиков / И. Г. Гуртовник, В. И. Соколов, Н. Н. Трофимов и др. М.: Мир, 2003.
- Добровольский А.К. О траектории нитей при изготовлении торовых оболочек кругового сечения. Авиационная промышленность, 1974, № 8.-С.14−16.
- Егоров Н.Г., Рогинский С. А. Исследование однонаправленных стеклопластиков на кольцевых образцах // Физикохимия и механика ориентированных стеклопластиков.- М.: Наука, 1967.- С. 248−253.
- Елпатьевский А.Н., Васильев В. В. Прочность цилиндрических оболочек из армированных материалов. М.: Машиностроение, 1972, — 168 с.
- Елпатьевский А.Н., Дудченко А. А. Расчет цилиндрических оболочек из ориентированного стеклопластика с учетом внутренних трещин // Тр. МАИ. 1971. — Вып. 180 — Прочность и устойчивость тонкостенных авиационных конструкций. — С. 234−249.
- Зиккел И. Равнопрочные сосуды давления // Ракетная техника и космонавтика. 1962.- N 6. — С. 120−122.
- Зиновьев П.А., Фомин Б. Я. Проектирование сосудов давления минимального веса, образованных намоткой стеклонитью // Полимерные материалы в машиностроении: Сб. научн. тр. (Пермь).- 1973.- Вып. 127.- С. 9196.
- Зиновьев П.А. К теории проектирования конструкций минимального веса//Известия вузов. Машиностроение. 1972.- N 12. — С. 32−36.
- Калинчев В.А., Макаров М. С. Намотанные Стеклопластики.- М.: Химия, 1986.-272 с.
- Калинчев В.А. Контроль и испытания в производстве баков: Учебное пособие.- М.: МГТУ, 1992.- 57 с.
- Комков М.А. Равнонапряженная торовая оболочка, изготовленная методом намотки из армированного стеклопластика // Применение пластмасс в машиностроении. -1978.-N 17. С. 75−83.
- Комков М.А. Проектирование конструкции и технологии изготовления намоткой из композиционных материалов оболочек торовых сосудов давления // Вестник машиностроения.- 2004.- N3.- С. 51−65
- Комков М.А., Буланов И. М. Определение конструктивно-технических параметров оболочек, намотанных из композиционных материалов: Учебное пособие.-М.: МГТУ, 1992.- 84с
- Комков М.А. Определение конструктивных и технологических параметров намотки композитных баллонов торовой формы: Учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. — 24с.
- Комков М. А. Буланов И.М. Технологические особенности намотки торовых оболочек // ВОТ. 24.-1980.- Вып. 33. С.38−44.
- Комков М.А., Буланов И. М., Шишацкий В. А. Выбор ширины однонаправленных лент при плотной намотки торовых оболочек // Применение пластмасс в машиностроении. 1986.- N 21.- С. 55−63.
- Комков М. А., Добровольский А. К., Кузнецов В. М. Результаты экспериментальных исследований равнонапряженных торовых оболочек из стеклопластика// Известия вузов. Машиностроение. 1979. — N5.- С. 159.
- Комков М.А., Комков К. Ф. О снижении металлоёмкости торовых сосудов // Вестник машиностроения.- 1994.- N2.- С. 19−22.
- Комков М.А., Комков К. Ф. К проектированию тороидальных комбинированных сосудов давления // Применение полимерных композиционных материалов в машиностроении: Тез докл. ГВсесоюз. научно- технического семинара.- Ворошиловград, 1987 С. 73.
- Комков М.А., Кузнецов В. М., Добровольский А. К. Установка для изготовления намоточного препрега // Машины, приборы, стенды: Каталог МВТУ. 1982.-N 8.-С.55.
- Комков М.А., Кузнецов В. М., Погребенко Ю. Ф. О применении некоторых полимерных пленок для намотки герметизирующих оболочек стеклопластиковых сосудов давления // Применение пластмасс в машиностроении. 1974, — N 13.- С. 69−74.
- Комков. М.А. Исследование конструктивно-технологических параметров и разработка изготовления стеклопластиковых торовых сосудов методом намотки: Дисс.. канд. техн. наук: 05.02.09 М., 1977.-124с.
- Комков М.А., Шишацкий В. А. Анализ массы комбинированной торовой оболочки круглого сечения // Применение пластмасс в машиностроении, — 1981.-N 18. -С. 92−100.
- Комков М.А., Чан Нгок Тхань. Композитной торовый баллон для дыхательных аппаратов с продольно-поперечной схемой армирования силовой оболочки // Известия вузов. Машиностроение.- 2006.- № 3. С. 10−19.
- Комков М.А., Чан Нгок Тхань. Композитные баллоны торовой формы для дыхательных аппаратов // Актуальные проблемы развития отечественной космонавтики: Материалы XXX академических чтений по космонавтике Москва, 2006.- С. 371.
- Композиционные материалы / Под ред. Д. М. Карпинаса.- Киев: Наукова Думка, 1985, — 592 с.
- Композиционные материалы в конструкции летательных аппаратов: Пер. с англ./Под ред.А. Л. Абибова М.: Машиностроение, 1975.- 271с.
- Конкин А.А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы.- М.: Химия, 1974.- 376с.
- Крутиков Б.Н. Экспериментально-теоретическое исследование одного варианта штифто-петлевого соединения торовой оболочки// Известия вузов. Машиностроение.- 1982.- В 9.- С. 159.
- Ларк Р.Ф. Последние достижения в области создания легких сосудов высокого давления из намоточного композиционного материала: Пер. с англ. / ВЦП. 1980.- Ш — 47 404. — 66 с.
- Максимов Р. Д. Кочетков В.А. Описание деформирования гибридного композита с учетом эффекта дробления волокон // Механика полимеров.-1982.-N 2. С. 233−238.
- Маркетос И. Оптимальный тороидальный сосуд, работающий под давлением образуемый волокнами, навиваемыми вдоль геодезических линий // Ракетная техника и космонавтика. -1963.- N 8.- С. 223−227.
- Молодцов Г. А. Напряженные элементы конструкций летательных аппаратов из композиционных материалов.- М.: Машиностроение, 1993.-224 с.
- Нехороших Г. Е. Добровольский А.К., Кузнецов В. М. Конструктивный анализ весовых характеристик криволинейных трубопроводов, изготовленных из волокнистых материалов методом намотки // Применение пластмасс в машиностроении. 1979.- N17. — С. 84−91.
- Нехороших Г. Е., Комков М. А., Мулюгина М. В. Влияние различных схем намотки на весовые характеристики трубопроводов// Применение пластмасс в машинстроении.- 1976.- N 15.- С.33−39.
- Нормы пожарной безопасности техника пожарная.- М.- 2000.- 18с
- Образцов И.Ф., Васильев В. В., Бунаков В. А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов.- М.: Машиностроение, 1977.- 145 с.
- Осадчий Я.Г. Российское баллоностроение: состояние и потенциал // Газета ГАЗ транспорт ИНФО, изд. Консорциум «Моторгаз» и ВЭФ «ВНИИГАЗ Интернэшнл».- 1997,-№ 10(15).
- Осадчий Я.Г., Паничкин Н. Г. Создание и сертификация облегченных сосудов и баллонов высокого давления широкого применения // Газета Российский космос.-2001.- № 1.
- Патент № 2 243 091 РФ, В 28 В 21/00 Устройство для изготовления изделий торообразной формы /В.И. Колганов, А. В. Колганов, М. А. Комков //Б.И. 2004. — № 36.
- Петушков B.C. Исследование и разработка комбинированных ме-талло-пластиковых баллонов высокого давления для гидрогазовых систем летательных аппаратов: Дисс.. канд. техн. наук: 05.07.04 М., 1979. — 207 с.
- Пластики конструктивного назначения (реактопласты) / Под ред. Е. Б. Тростянской.- М.: Химия, 1974. -304 с.
- Ривлин Р., Пипкин JI. Проектирование сосудов высокого давления минимального веса, усиленных нерастяжимыми нитями // Труды американского общества инженеров-механиков. Серия ЕП прикладная механика.-1963.-N 1.-С. 123−129.
- Росато Д.В., Грове К. С. Намотка стеклонитью: Пер. с англ./ Под ред. В. А. Гречишкина.-М.: Машиностроение, 1969.-310 с.
- Современные композиционные материалы: Пер. с англ./Под ред.Л. Браутмана и Р. Крока. М.: Мир, 1970. — 672 с.
- Сосуды давления из композиционных материалов в конструкциях ЛА / И. М. Буланов, В. И. Смыслов, М. А. Комков, В. М. Кузнецов.- М.: ЦНИИИнформации, 1985. 308 с.
- Современное направления развития и совершенствования прогрессивных технологий.- М.: ЦНИИ информации, 1985. С. 33−53.
- Технология сборки и испытаний космических аппаратов: Учебник для ВТУЗов / И. Т. Беляков, И. А. Зернов, Е. Г. Антонов и др.- Под ред. И. Т. Белякова. М.: Машиностроение, 1990. — 352 с.
- Углеводородные волокна и углекомпозиты: Пер. с анг / Под ред. 3. Фитцера.- М.: Мир, 1988.-304 с.
- Физико-механические свойства эпоксикарбоволокнитов, эпокси бо-роволокнитов и карбоволокнитов с углеродной матрицей: Справочник металлиста / Под ред. А. Г. Рахштадт, В. А. Брострем. -М.: Машиностроение.-1976.- 720 с.
- Чан Нгок Тхань, М. А. Комков. Технология изготовления композитных торовых баллонов для дыхательных аппаратов в условиях серийного производства // Известия вузов, Машиностроение.- 2006.- №. 12- С. 47 -56.
- Черевацкий С.Б., Ромашов Ю. Т. К исследованию оболочек вращения образованных намоткой одним семейством нитей // Прочность и динамика авиационных двигателей.- 1966.- Вып. 4.- С. 5- 19.
- Шёрч Г., Бёргграф О. Аналитическое исследование оптимальной формы сосудов давления, навитых из волокон // Ракетная техника и космонавтика, — 1964. N 5. — С. 33−47.
- Шишацкий В.А., Комков М. А. Комбинированная торовая оболочка из КМ с внутренним металлическим слоем // Применение пластмасс в машиностроении. 1982.- N 19 — С. 84−92.
- Экономика производства и применения стеклопластиков / Под ред. A.M. Рахлина. М.: Химия, 1972. — 240 с.
- Cook J and Chambers J. Toroidal pressure vessels for breathing apparatus//^- International Conference SAMPE Europe.- Paris, 1998, — P 125−132.
- Daster S. Repairing advanced composite materials // Mashine Design. -1986, — Vol. 58, N4.-P. 86−90.
- Patent: US 6 357 439, Bl./J. Cook, B. Richards. -2002.
- Scow A.L. Cost implications and performance advantages of graphite composite structures // SAMPE J. 1972.- Vol. 8, N 2. — P. 25−29.
- H.T. Чан, M.A. Комков. Экспериментальное исследование стеклопластиковых торовых баллонов с продольно-поперечной схемой армирования:// Материалы XXXI академических чтений по космонавтике Москва, 2007.- С. 469.
- Sehrader Е.В. Filamenl Wond Torus Reduces Weighf for Pressure vessel // Design Neues.- 1963.- N 14. — S. 64−68.
- Антикайн П.А., Зыков A.K. Изготовление объектов котлонадзо pa. -М.: Металлургия, 1980. 328 с.
- Расчет и конструирование трубопроводов: Справочное пособие /Под ред. Б. В. Зверькова. -Л.: Машиностроение, 1979.-265 с.
- А.с. 870 633 (СССР). Торовый опорный шпангоут/ И. А. Егоренков, В. И. Калганов, Г. В. Марков, М. А. Комков и др. N 2 808 065/29−33 // Б.И. -1981.- N 37.
- А.с. 870 634 (СССР). Торовый опорный шпангоут/ И. А. Егоренков, В. И. Калганов, Г. В. Марков, М. А. Комков и др. N 2 808 065/29−33 // Б.И. -1981.- N 37.
- А.с. 1 100 111 (СССР). Способ изготовление слоистых изделий из композиционных материалов/ В. М. Кузнецов, М. А. Комков, В. В. Игнатьев, N 3 500 476/23−05 // Б.И. — 1984. — N 24.
- А.с. 1 146 387 (СССР). Торовый опорный шпангоут из композиционного материала / В. М. Кузнецов, М. А. Комков, А. Н. Силаев, В. В. Игнатьев. N 76 784/29−33 // Б.И. 1985.- N 11.
- А.с. 7 496 673 (СССР). Способ изготовления слоистых шпангоутов / И. А. Егоренков, В. И. Колганов, М. А. Комков и др. N 2 628 965/23−05 // Б.И.- 1980.-N27.
- А.с. 1 081 309 (СССР). Торовый опорный шпангоут из композиционного материала / В. М. Кузнецов, М. А. Комков, А. Н. Силаев, В. В. Игнатьев и др. N 3 506 072 / 29−33// Б.И.- 1984.- N11.
- Композиционные материалы в конструкции летательных аппаратов / Пер. с англ. Г. А. Молодцова- Под ред. A. J1. Абибова.- М.: Машиностроение, 1975.-272 с.
- Основы проектирования и изготовления конструкций летательных аппаратов из композиционных материалов: Учебное пособие/ В. В. Васильев, А. А. Добряков, А. А. Дудченко и др. М.: МАИ, 1985. — 218 с.
- Мерзляков В.В. Намотка П образных шпангоутов лентой диагонального плетения // Механика композиционных материалов. — 1988.-N 4.-С. 79−80.
- А.с. 1 320 359 (СССР). Несущий элемент из композиционно-волокнистого материала типа бруса или опорного шпангоута / А. К. Добровольский, В. М. Кузнецов, В. В. Игнатьев, М. А. Комков и др. N 3 955 985/29−33//Б.И, — 1987, — N24.
- А.с. 7 496 673 (СССР). Способ изготовления слоистых шпангоутов /И.А. Егоренков, В. И. Колганов, М. А. Комков и др. N 2 628 965/23−05 // Б.И.- 1980.-N27.
- Смыслов В.И., Цыплаков О. Г. Технологические основы и опыт создания элементов ракет из КМ. М.: НТЦ «Информтехника», 1993. — 260с.