Разработка оптического метода для анализа напряженно-деформированного состояния высокоэластичных материалов применяемых в шарнирах поворотных сопел ракетных двигателей

Краткая аннотация:

Проект создан для расчетно-экспериментальной оценки прочности многослойных эластичных опорных шарниров (ЭОШ) применяемых в поворотных соплах ракетных двигателей. Метод предназначен для применения в аэрокосмических конструкторских бюро (КБ) при проектировании новых, а также модернизации и доводке существующих систем управления вектором тяги. Проект решает проблему «слепоты» и высокой стоимости традиционных огневых и гидростатических испытаний, которые фиксируют лишь локальные (точечные) значения напряжений (с помощью тензодатчиков), оставляя скрытой картину напряжений внутри эластомерно-металлического пакета. Метод позволяет визуализировать внутреннее напряженно-деформированное состояние (НДС), выявлять скрытые концентраторы напряжений. В фотоупругих экспериментах меньшая снимаемая погрешность значений по сравнению с тензодатчиками. Метод отличается быстрым изготовлением и низкой стоимостью подготовки образцов за счет применения аддитивных технологий (FDM и SLA печать). Все это позволяет недорого и многократно тестировать геометрию ЭОШ, исключая ошибки до создания дорогих прототипов. Разработан полный технологический цикл оптического эксперимента. На поляризационно-проекционной установке ППУ-7 получены количественные данные о напряжениях в модельном ЭОШ. Осуществлена валидация численной модели ЭОШ в програмном комплексе ANSYS на базе данного эксперимента, относительная погрешность численного расчета по отношению к эксперименту составила <10%.