Математическое моделирование пространственных колебаний оболочечных конструкций с жидкостью с использованием современных средств компьютерного проектирования и анализа - Башлий, И.Д.; Николаев, А.Д. (Техническая механика, 2013)
При исследовании пространственных колебаний ракеты-носителя (РН), как правило, топливные баки РН рассматриваются как сложные оболочечные конструкции с жидкостью. Математическое моделирование пространственных колебаний оболочечных конструкций с жидкостью позволяет определить напряженно-деформированное состояние конструкции, характеристики собственных колебаний оболочечных конструкций с жидкостью, проводить оценки динамических нагрузок на конструкцию. Предложен подход к математическому моделированию пространственных колебаний оболочечных конструкций с жидкостью с использованием метода конечных элементов и средств компьютерного проектирования и анализа - CAD/CAE-систем. Разработано методическое обеспечение для решения различных задач динамики объектов ракетно-космической техники, имеющих сложную пространственную конфигурацию: расчета динамических характеристик конструкции корпуса РН в задаче о продольной устойчивости жидкостной РН, определения параметров продольных колебаний и динамических нагрузок на конструкцию верхней ступени, определения параметров колебаний свободной поверхности жидкого топлива при оценке работоспособности средств обеспечения сплошности компонентов топлива в баках верхних ступеней. С использованием предложенного подхода проведено математическое моделирование пространственных колебаний корпуса трехступенчатой РН, обусловленных колебаниями тяги жидкостной ракетной двигательной установки. Определены параметры пространственных колебаний перспективной верхней ступени РН во время работы маршевой жидкостной ракетной двигательной установки (ЖРДУ) первой ступени РН. Проведено математическое моделирование вынужденных колебаний конструкции верхней ступени РН и свободной поверхности жидкого топлива для оценки работоспособности средств обеспечения сплошности компонентов топлива в баках верхней ступени на участке работы ее маршевого двигателя. Предложенный подход может быть использован при разработке методического обеспечения для решения указанных задач динамики полета жидкостных РН различного назначения.