Патенты автора Фетисов Владимир Сергеевич (RU)
Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и может быть использовано при изготовлении сложнопрофильных керамических изделий типа обтекателей высокоскоростных летательных аппаратов различных классов. Предложен способ соединения керамического изделия с металлическим шпангоутом, включающий определение величины зазора между склеиваемыми поверхностями, нанесение слоя клеящего вещества на склеиваемые поверхности и установку на одну из этих поверхностей прокладок из затвердевшего клеящего вещества, соединение поверхностей и выдержку под давлением до полного высыхания клеящего вещества. Соединяемые пары «керамическая оболочка – металлический шпангоут» подбирают с учетом их мембранной жесткости. Для керамической оболочки мембранную жесткость рассчитывают с использованием модуля упругости материала данной оболочки, определяемого по регрессионной зависимости «модуль упругости – скорость ультразвука», предварительно построенной по результатам измерения значений скорости ультразвука в юбочной части оболочки, сопрягаемой со шпангоутом, при этом мембранная жесткость шпангоута не должна превышать соответствующую жесткость керамической оболочки. Технический результат заключается в повышении несущей способности, надежности изделия при сборке керамических обтекателей за счет оптимизации подбора соединяемых при сборке обтекателя керамических оболочек и металлических шпангоутов с учетом значений их мембранной жесткости. 2 табл., 1 ил.
Антенный обтекатель для скоростных ракет // 2733916
Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей скоростных ракет различных классов. Предложен обтекатель, включающий металлический переходник, соединенный эластичным компаундом с внутренней поверхностью оболочки, с толщиной стенки в зоне соединения, большей, чем в радиопрозрачной части оболочки, выполненный из материала, согласованного по температурному коэффициенту линейного расширения в заданном интервале температур с материалом оболочки, и расположенный на наружной поверхности хвостовой части переходника, выступающей за торец оболочки, крепежный кольцевой или в виде равномерно расположенных по периметру секторов бурт, в полости торцевой части соединения оболочки с переходником введена эластичная обечайка, соотношение толщин стенок переходника к оболочке в области их соединения составляет 0,1-0,3, согласно изобретению минимальная допускаемая толщина эластичного компаунда, соединяющего оболочку с переходником, составляет не менее 0,2 мм, а максимальная превышает минимальную в 3-5 раз, кроме этого, эластичная обечайка, выполненная из эластичного компаунда или термостойкой резины, расположена в носовой части полости или на всей ее длине, при этом переходник выполнен сплошным или со сквозными прорезями от эластичной обечайки до его сплошной носовой части, а к торцу оболочки присоединен через слой эластичного компаунда металлический или из композиционного материала опорный элемент, при этом переходник связан со стыковым шпангоутом обтекателя с помощью штифтового или байонетного соединения или со стыковым шпангоутом второго отсека ракеты с помощью байонетного или клинового соединения, или кольцевой бурт переходника выполнен в виде его стыкового фланца в торце оболочки обтекателя. Технический результат - обеспечение унификации конструкции обтекателя для ракет разных классов, повышение несущей способности и надежности обтекателя при расширении температурного диапазона эксплуатации и вида эксплуатационных воздействий. 3 ил.
Изобретение относится к методам определения механических характеристик оболочек вращения и может быть использовано для оценки их устойчивости, например, при производстве тонкостенных стеклопластиковых оболочек обтекателей летательных аппаратов. Способ оценки устойчивости тонкостенных стеклопластиковых оболочек заключается в том, что измеряют значения скоростей ультразвука в окружном и меридиональном направлениях контролируемой оболочки, определяют модули упругости материала контролируемой оболочки в окружном и меридиональном направлениях по предварительно построенным регрессионным зависимостям «модуль упругости-скорость ультразвука», рассчитывают величину критического перепада давления для контролируемой оболочки из построенной конечно-элементной модели оболочки с использованием модулей упругости материала данной оболочки в окружном и меридиональном направлениях и создают перепад давления по стенке оболочки, значение перепада давления для которой соответствует контрольному значению перепада давления, при этом величину перепада давления по стенке оболочки при ее испытании устанавливают 0,4÷0.6 от критического перепада давления, а прошедшие испытания оболочки оценивают как годные. Технический результат - обеспечение возможности оценки устойчивости тонкостенных стеклопластиковых оболочек в процессе производства изделий и повышение эффективности этой оценки.
Изобретение относится к методам определения механических характеристик керамики и может быть использовано для оценки предела прочности при растяжении хрупких материалов. Сущность: осуществляют растяжение образца путем приложения к нему статической растягивающей нагрузки, измерение разрушающей образец нагрузки. Растягивающую нагрузку в рабочей части образца создают путем приложения статической сжимающей нагрузки к реверсивному приспособлению, с установленным в нем образцом с плоскими взаимно перпендикулярными головками, с образованием зазоров между ними и скобами. Верхней головкой образец свободно опирается на опорную скобу, а сжимающая нагрузка передается нагружающей скобой на нижнюю головку образца. Размеры поперечного сечения рабочей части образца, габариты головок, радиусы скругления галтелей в переходных частях образца от его головок к рабочей части, определяемые расчетным путем из построенной конечно-элементной модели напряженного состояния образца, удовлетворяют условию отношения максимальных растягивающих напряжений в его рабочей части при соблюдении однородного напряженного состояния к максимальным главным напряжениям в головках и переходных частях образца значению не менее 2,0. Технический результат: обеспечение возможности и повышение эффективности определения предела прочности при осевом растяжении высокопрочной конструкционной керамики. 1 табл., 3 ил.
Изобретение относится к методам определения механических характеристик керамики и может быть использовано для оценки предела прочности при растяжении керамических материалов, используемых в изделиях, требующих индивидуального контроля прочностных свойств. Сущность: осуществляют диаметральное сжатие кольцевого образца путем приложения статической нагрузки, определение разрушающей образец нагрузки, определение коэффициента концентрации напряжений образца и определение его предела прочности при растяжении. Коэффициент концентрации напряжений в образце определяют по значениям предела прочности при одноосном растяжении, оцененным по модели хрупкого разрушения с использованием значений прочности материала при изгибе, по формуле:
,где - значение прочности керамического материала при изгибе; Vu - объем образца между опорами нагружающего устройства; Vр - рабочий объем образца при испытаниях на одноосное растяжение; D - внешний диаметр кольцевого образца; d - внутренний диаметр кольцевого образца; t - толщина кольцевого образца; kн - коэффициент нагрузки образца, равный 1/(2(m+1)2) при трехточечном изгибе или равный (m+2)/(4(m+1)2) при четырехточечном изгибе;m - модуль Вейбулла материала изделия; Рmax - разрушающая кольцевой образец нагрузка, а предел прочности материала при растяжении оценивают по формуле: Технический результат: обеспечение возможности оценки предела прочности при растяжении керамического материала в процессе производства изделий и повышение эффективности оценки при отсутствии паспортных данных по прочности на материал при прямом растяжении. 1 ил.
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки и исследования прочности керамических оболочек при наземных испытаниях в составе обтекателей. Сущность: осуществляют приложение статической нагрузки с помощью камеры из эластичного материала, помещенной внутрь испытуемой оболочки, к наиболее напряженной зоне оболочки, определяемой заданными условиями нагружения, и вычисление напряженного объема материала этой зоны расчетными методами. В соответствии с заданными режимами наземных испытаний керамических оболочек в составе обтекателей вычисляют напряженный объем материала оболочки при наземных испытаниях в составе обтекателя с использованием уравнений общей теории оболочек вращения или приближенными численными методами. С учетом вычисленных напряженных объемов определяют величину растягивающих напряжений, эквивалентную растягивающим напряжениям в напряженном объеме материала оболочки при нагружении обтекателя эксплуатационной нагрузкой, и по ней определяют предельно допустимое давление при заданной вероятности неразрушения керамической оболочки. Технический результат: повышение достоверности соответствия результатов испытаний по оценке прочности керамических оболочек при нагружении внутренним давлением на промежуточных операциях изготовления обтекателей результатам наземных испытаний керамических оболочек в составе обтекателей за счет использования обоснованного расчетного метода для установления уровня прикладываемого давления, учитывающего условия нагружения обтекателей эксплуатационными нагрузками и, следовательно, на повышение эффективности результатов испытаний и, таким образом, на повышение точности оценки их несущей способности.
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля и исследования прочности при сдвиге клеевых соединений оболочек типа тел вращения. Сущность: осуществляют определение величины разрушающей силы при статическом нагружении клеевого соединения образца типа «труба в трубе» сжимающими усилиями, вызывающими сдвиг внутренней трубы относительно внешней трубы в направлении оси образца. Размеры клеевого соединения модельного образца и сжимающее усилие, в результате которого в клеевом слое возникают деформации сдвига, подбираются с учетом соответствия напряженного состояния клеевого слоя в клеевом соединении керамического обтекателя и напряженного состояния клеевого соединения модельного образца с использованием конечно-элементных моделей. Соотношение между эквивалентными напряжениями в клеевом слое клеевого соединения керамического обтекателя, геометрическими параметрами клеевого слоя модельного образца и усилием, сдвигающим внутреннюю трубу модельного образца, определяется по формуле. Технический результат: повышение эффективности контроля прочности клеевого соединения керамических обтекателей в процессе производства и при проведении опытно-конструкторских работ за счет замены испытаний натурных изделий их моделями, воспроизводящими условия работы клеевого соединения. 2 ил.
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля и исследования прочности керамических оболочек типа тел вращения. Сущность: осуществляют приложение статической нагрузки с помощью камеры из эластичного материала, помещенной внутрь испытуемой оболочки и соединенной с источником давления. Статическую нагрузку прикладывают к наиболее напряженной зоне оболочки, определяемой заданными условиями нагружения, напряженный объем материала которой определяют с использованием уравнений общей теории оболочек вращения или приближенными численными методами. Определяют среднее значение прочности материала оболочки при растяжении в напряженном объеме материала оболочки и величину прикладываемого давления рассчитывают по формулам. Технический результат: повышение достоверности контроля прочности керамических оболочек в процессе производства и при проведении опытно-конструкторских работ.
