Дослідження показників безвідмовності (надійності) механічних, простих двовимірних та складних тривимірних конструкцій (пакетів плат з електрорадіоелементами), що являють собою пластинчасто-стрижневу конструкцію бортової апаратури літальних апаратів.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАШИНОБУДУВАННЯ НАДІЙНОСТІ МЕХАНІЧНИХ КОНСТРУКЦІЙ бортової апаратуриЗ дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту проблем машинобудування НАН України за адресою: 61046, м. Дисертацію присвячено питанням визначення і дослідження показників надійності (безвідмовності) механічних конструкцій бортової апаратури літальних апаратів. У роботі розглянуто відомий метод в динаміці та надійності, що ґрунтується на оцінці та прогнозуванні показників надійності (а саме, показників безвідмовності) елементів конструкцій, враховуючи прості двовимірні конструкції (наприклад, плати з електрорадіоелементами), а також складні тривимірні конструкції (наприклад, пакети плат з електрорадіоелементами), що являють собою пластинчасто-стрижневу конструкцію. Визначення показників безвідмовності (імовірність безвідмовної роботи та наробіток на відмову) здійснюється, виходячи з розрахунку напружено-деформованого стану конструкції та її елементів, що є новою задачею дослідження вищеназваних конструкцій. При розрахунку показників безвідмовності застосовано метод з використанням теорії викидів, котрий дозволяє визначити, при яких резонансних частотах конструкція та її елементи будуть найменш надійними.Жуковського “Харківський авіаційний інститут” в період з 1994 по 2003 рр. Динамічні розрахунки параметрів елементів конструкцій виконувались автором у рамках держбюджетних науково-дослідних тем № Г202-72/97 ”Розробка нового методу математичного моделювання та програмного забезпечення розрахунків складних деформованих структур” та Г202-11/00 “Розробка теоретичних методів аналізу динамічних процесів у вузлах та елементах конструкцій літальних апаратів та їх двигунів”. Для досягнення мети необхідно вирішити такі задачі: - адаптувати метод розрахунку показників безвідмовності до несучої конструкції блоку повітряних параметрів (БПП) з використанням теорії викидів, виходячи з результатів розрахунку імовірнісних характеристик напружено-деформованого стану (НДС); розробити комплекс програм розрахунку детермінованих та імовірнісних параметрів напружено-деформованого стану БПП з подальшим використанням цього комплексу для розрахунку показників безвідмовності; провести експериментальну оцінку показників надійності (безвідмовності) БПП на стендах комплексної дії, включаючи вібростенд ST 5000/300, камеру тепла та вологи КТВ-0,4, термобарокамеру TBV-1000-V зі зміною температур від-60 до 85 °С та тиску до 5 мм рт. ст. за допомогою випробувань на безвідмовність; У роботі отримані наступні нові наукові результати: - дістали подальшого розвитку теоретичні дослідження та розрахунки показників безвідмовності - імовірність безвідмовної роботи та наробіток на відмову пластинчасто-стрижньової конструкції бортової апаратури в залежності від логарифмічного декременту коливань;У вступі обґрунтовується актуальність та важливість вибраного напряму досліджень, практична і наукова цінність одержаних результатів розрахунків показників надійності, а саме безвідмовності, формулюється мета та задачі роботи. У першому розділі проведено аналіз сучасного стану і розвитку методів розрахунку показників надійності конструкцій, ЕК літальних апаратів і складних тривимірних конструкцій ЛА та оцінюється вплив вібрацій на їх несучі конструкції, визначається модель механічної коливальної системи як просторової структури взаємозвязаних пластин, наведено огляд досліджень, які присвячені надійності пластинчастих конструкцій. Важливим і останнім етапом розрахунків будь-якої конструкції за міцністю, жорсткістю та стійкістю є визначення надійності, а саме, імовірності безвідмовної роботи (ІБР) та порівняння її з нормативною. Отже, виходячи з аналізу літературних джерел, сформульовано такі задачі: побудова математичних моделей для оцінки показників безвідмовності ЕК приладів ЛА та конструкцій РЕА з урахуванням їх особливостей, побудова алгоритмів та комплексу програм розвязання задачі оцінки показників безвідмовності, виконання чисельних та експериментальних перевірок показників безвідмовності. У другому розділі проведено побудову математичних моделей та викладено метод визначення показників НДС і безвідмовності (ІБР та наробіток на відмову) пластинчасто-стрижневих конструкцій.В роботі розвязано важливу науково-технічну задачу прогнозування показників надійності бортової апаратури з метою своєчасного виявлення кількості відмов на етапі експлуатації. Основні результати роботи викладені в межах єдиного методологічного підходу, який включає: побудову стохастичних моделей конструкцій та їх відмов; розвязання задач статистичної динаміки з урахуванням випадкового навантаження; визначення інформаційних показників надійності (ІБР, наробіток на відмову) при поступових та раптових відмовах. Розвязана задача прогнозування показників надійності (безвідмовності) з використанням теорії викидів випадкових функцій при стаціонарному випадковому зовнішньому навантаженні типу “білого шуму”.