Численный анализ прочности элементов беспилотного летательного аппарата

РЕФЕРАТ
На 71 с., 38 рисунков. 11 таблиц.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ. ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, КОНСТРУКТИВНО-СИЛОВАЯ СХЕМА, КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ, СТАТИЧЕСКОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ПРОЧНОСТЬ, КРИТЕРИИ ПРОЧНОСТИ. УСТОЙЧИВОСТЬ.
Тема выпускной квалификационной работы: «Численный анализ прочности элементов беспилотного летательного аппарата».
В данной работе проведён расчет прочности конструкции БПЛА с применением конечно-элементного анализа с использованием CAD и САЕ программных комплексов. Построена 3-D и конечно-элементная и модель конструктивно-силовой схемы (КСС) летательного аппарата. Проведено исследование поведения модели полимерного композиционного материала при различных нагружениях: растяжении, сжатии и сдвиге. В ходе работы решались следующие задачи:
1. Изучение прочностных свойств полимерного композиционного материала используемого для проектирования БПЛА.
2. Создание различных типов укладки композитных материалов в сэндвич-панелях и монолитных углепластиках.
3. Разработка 3-D и конечно-элементной модели БПЛА для исследования его прочностных характеристик.
4. Оценка полученных результатов по критерию прочности Цая-Ву.
Вычисления проведены на основе государственных стандартов и нормах летной годности для беспилотных авиационных систем [1 - 3, 7]. В результате расчетов определено напряженно-деформированное состояние конструкции при действии расчетной нагрузки, определены запасы статической прочности, запасы прочности по условиям устойчивости элементов конструкции, несущая способность конструкции БПЛА.

Содержание
Введение 8
1. Общие сведения 10
1.1. Положения и нормы 10
1.2. Беспилотные летательные технологии 10
1.3. Сферы применения БПЛА 15
1.4. Барьеры внедрения и применения БПЛА 16
1.5. Способы противодействия на БПЛА 17
1.6. Описание конструкции исследуемого БПЛА 19
1.7. Описание используемых материалов 27
1.8. Описание используемой технологии формования планера БПЛА 35
1.9. Используемые программные пакеты 38
2. Математическая модель материала 39
2.1. Испытания углепластика на основе препрега АСМ-102 С200Т 39
2.1.1. Растяжение образца по  основе по стандарту ASTM D3039 46
2.1.2. Растяжение образца по утку по стандарту ASTM D3039 48
2.1.3. Сжатие образца по основе по стандарту ASTM D695 50
2.1.4. Сжатие образца по утку по стандарту ASTM D695...................……51
2.1.5. Сдвиг в плоскости образца по стандарту ASTM D3518………...53
2.1.6. Выводы по результату исследований математической модели материала………………………………………………………….54
2.2. Математическая модель пенопласта AIREX С70.75………………......56
3. Математическая модель конструкции БПЛА 56
3.1. Разработка конечно-элементной модели конструкции БПЛА 56
3.2. Статические расчеты прочности 59
3.3. Расчет на устойчивость 64
3.4. Расчет до разрушения 69
Заключение 73
Список использованных источников 74