КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УПРУГИХ И УСТАЛОСТНЫХ СВОЙСТВ ОБШИВКИ ХВОСТОВОГО ОПЕРЕНИЯ И ЛОНЖЕРОНА ЛОПАСТИ ВЕРТОЛЕТА

Аннотация

Разработаны методы определения механических свойств армированных однонаправленных и слоистых композитных материалов и методика определения усталостной долговечности лонжерона лопасти вертолета, отдельные детали которой выполнены из композитных материалов. Представлены методы масштабного моделирования армированных композитных материалов, целью которых является построение достоверных математической и геометрической моделей, применяемых в дальнейшем для наиболее точных расчетов изделий из композитных материалов со сложной неоднородной структурой. В предложенном методе, в отличие от традиционных методов осреднения, для нахождения эффективных свойств не требуется интегрирование по представительному объему композита, а достаточно определения поверхностных смещений. Предложены методы моделирования композитного материала с различными относительными направлениями волокон и способ исследования долговечности изделий из него. Проведено моделирование натурных стендовых испытаний на усталостную долговечность образца лопасти вертолета. Результаты расчетов по предложенной методике согласуются с данными, полученными в испытаниях.

Ключевые слова: метод конечных элементов, армированные композиты, механические свойства, усталостная долговечность.