Н.Е. Садковская¹, А.Е. Цыкин² 

1,2 Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (Москва, Россия)

2 ПАО «НПО «Алмаз» (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Для обеспечения высокой надежности работы объектов всеклиматического исполнения требуется тщательный и точный анализ с последующей оценкой напряженно-деформированного состояния несущих крупногабаритных составных частей, как уже изготовленных, так и только проектируемых на этапе опытно-конструкторских работ конструкций радиоэлектронных систем.

Цель. Провести анализ и оценку напряженно-деформированного состояния конструкций радиоэлектронных систем.

Результаты. Исследовано напряженно-деформированное состояние крупногабаритных металлоконструкций. Показаны причины и последствия образования остаточных напряжений и деформаций. Предложены способы прогнозирования остаточных напряжений и деформаций расчетным методом. Представлены разрушающие и неразрушающие методы определения напряженно-деформированного состояния крупногабаритных металлоконструкций. Показано влияние локальных деформаций и зазоров при сборке на величину остаточных напряжений и деформаций на примере типовой изогнутой крупногабаритной металлоконструкции, характерной по конструктиву антенным устройствам радиолокационных станций и систем управления воздушным движением.

Практическая значимость. Сделан вывод о важности выполнения анализа и оценки напряженно-деформированного состояния крупногабаритных металлоконструкций радиоэлектронных систем.

Садковская Н.Е., Цыкин А.Е. Анализ и оценка напряженно-деформированного состояния конструкций радиоэлектронных систем // Электромагнитные волны и электронные системы. 2021. Т. 26. № 1. С. 54−62. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202101-06.

1. ГОСТ Р 51141–98. Делопроизводство и архивное дело. Термины и определения. Введ. 01.01.99. ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды. Введ. 01.01.71. М.: Стандартинформ. 2010. С. 104.
2. Надежность сварных соединений и конструкций // Сб. статей кафедр «Сварочное производство» высших учебных заведений Москвы / Под ред. Г.А. Николаева. М.: Машиностроение. 1967. 259 с.
3. Дегтярев В.П. Деформации и разрушение в высоконапряженных конструкциях. М.: Машиностроение. 1987. 105 с.
4. Трощенко В.Т. Прочность металлов при переменных нагрузках. Киев: Наукова Думка. 1978. 172 с.
5. Callins J. Повреждение материалов в конструкциях: Пер. с англ. М.: Мир. 1984. 624 с.
6. Гатовский К.М., Кархин В.А. Теория сварочных деформаций и напряжений. Л.: ЛКИ. 1980. 331 с.
7. Bouhala L., Makradi A., Belouettar S., Younes A., Natarajan S. An XFEM/CZM based inverse method for identification of composite failure parameters // Computers & Structures. 2015. V. 153. P. 91−7.
8. Haboussa D., Gregoire D., Elguedj T., Maigre H., Combescure A. X-FEM analysis of the effects of holes or other cracks on dynamic crack propagations // International Journal for Numerical Methods in Engineering. 2011. V. 86. P. 618−636.
9. Костина А.А. Моделирование баланса энергии при неупругом деформировании и разрушении металлов и сплавов. Дисс. … канд. физ.-мат. наук. Пермь. 2016. 153 с.
10. Мяченков В.И., Мальцев В.П., Майборода В.П. и др. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Справочник / Под общ. ред. В.И. Мяченкова. М.: Машиностроение. 1989. 520 с.
11. Пат. № 2381496 РФ. МПК G 01 N 29/04. Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп / Заявитель и патентообладатель Карабутов А.А. 7 с.
12. Александров В.М., Пожарский Д.А. Неклассические пространственные задачи механики контактных взаимодействий упругих тел. М.: Факториал. 1998. 288 с.
13. Бирюков Д.Г. Динамический упругопластический контакт индентора и сферической оболочки. Автореферат дисс. … канд. техн. наук. Ростов на Дону. 2005. 16 с.
14. Игнатьев А.Г. Диагностирование остаточных напряжений в сварных соединениях и восстановленных деталях сельскохозяйственной техники // Материалы XLV Междунар. науч.-техн. конф. «Достижения науки – агропромышленному производству» Челябинск: ЧГАУ. 2006. Ч. 3. С. 63−67.
15. Underwood J.H. Residual-stress measurement using surface displacement around an indentation // Exp. Mech. 1973. № 9. P. 373−380.
16. Jackson R., Chusoipin I., Green I. A finite element study of the residual stress and deformation in hemispherical contacts // J. of Tribology. 2005. V. 127. № 7. P. 484−493.
17. Chen X., Yan J., Karlsson A.M. On the determination of residual stress and mechanical properties by indentation // Materials Science and Engineering: A. 2006. V. 416. № 1−2. P. 139−149.
18. Yuan MG., Ueda Y. Prediction of residual stresses in welded T- and I-joints using inherent strains // Trans ASME J Eng Mater Technol. 1996. P. 229−234.
19. Марин В.П., Садковский Б.П., Садковская Н.Е., Цыкин А.Е. Исследование процессов низкочастотной вибрации при обработке крупногабаритных металлоконструкций // Наукоемкие технологии. 2018. № 2. С. 87−92.
20. Deng D., Murakawa H., Liang W. Prediction of welding distortion in a curved plate structure by means of elastic FEM. Journal of Materials Processing Technology. 2008. 203. P. 252−266.
21. Deng D., Murakawa H., Shibahara M. Investigations on welding distortion in an asymmetrical curved block by means of numerical simulation technology and experimental method // Computational Materials Science. 2010. 48. P. 187−194.
22. Nishikawa H., Serizawa H., Murakawa H. Actual application of FEM to analysis of large scale mechanical problem in welding // Science and Technology of Welding and Joining. 2007. 12. P. 147−152.