Синтез конструкторських рішень для корпусів високотискових насосів
Анотація
Розвиток сучасної ракетно-космічної техніки складно уявити без розвитку і впровадження нових технологій виробництва. Одним із таких нововведень і є 3D-друкування. Розвиток адитивних технологій дав змогу отримати практично необмежені за складністю геометричні форми деталей і агрегатів, що було неможливим під час використання класичних методів виготовлення та обробки. Використання нових форм і дизайну з впровадженням топологічної оптимізації допомагає більш ефективно і раціонально використовувати матеріал, а також створювати полегшені та вдосконалені конструкції, які відповідають нормам міцності, стійкості і так далі.
Топологічна оптимізація конструкцій є математичним підходом, здатним вирішити низку поставлених завдань для інженерів. Ітеративно вирішується проблема раціонального розподілу матеріалу в конструкції в обмеженому просторі, з урахуванням граничних умов і діючих навантажень. Метод топологічної оптимізації використовується на початковій стадії розроблення конструкцій або модернізації наявних. Отримане оптимальне рішення модернізується виходячи з вимог технологічності та функціоналу. Цей підхід дає змогу істотно заощадити час на початковому етапі проектування конструкції.
У цій роботі представлено результати впровадження технології SLM (Selective Laser Melting) і топологічної оптимізації, проведеної в компанії FlightControl Propulsion, на прикладі реалізації конструкції патрубка насоса окиснювача турбонасосного агрегату (ТНА) рідинного ракетного двигуна (РРД) .
Завантажити
Посилання
Bendsøe M. P. Optimal shape design as a material distribution problem. Structural Optimization. 1989. Vol. 1, no. 4. P. 193–202. URL: https://doi.org/10.1007/bf01650949.
Liu J., Ma Y. A survey of manufacturing oriented topology op-timization methods. Advances in Engineering Software. 2016. Vol. 100. P. 161–175. URL: https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2016.07.017.
Bendsøe M. P., Sigmund O. Topology Optimization. Berlin, Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2004. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-662-05086-6.
Direct Metal Laser Sintering или прямое лазерное спекание. URL: http://cantouch.ru/blog/dmls/
Flight Control Propulsion. Flight Control Propulsion. URL: http://flightcontrolpropulsion.com.
Bondarenko, O., Vekilov, S., Tkachov, Y., & Marchan, R. (2021). Topology optimization features of liquid-propellant rocket engine power elements manufactured by additive technolo-gies. Journal of Rocket-Space Technology, 29(4), 106-111. https://doi.org/10.15421/452111
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Виклики та проблеми сучасної науки
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Всі статті, опубліковані в журналі Challenges and Issues of Modern Science, ліцензовані за ліцензією Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY). Це означає, що ви можете:
- Поширювати, копіювати та передавати статтю
- Адаптувати, реміксувати та створювати похідні роботи на основі статті
за умови, що ви надаєте належне посилання на оригінальну роботу, вказуєте ім'я авторів, назву статті, журнал та наявність ліцензії CC BY. Будь-яке використання матеріалів не повинно припускати схвалення авторами або журналом використаного матеріалу.
