7 / 14
Проектирование вафельных оболочек топливных баков ракеты…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 11·2017 7
Тогда исходную толщину необходимой заготовки можно рассчитать
как
исх
.
= ψ
h
h
Вычисляя по формуле (19) эффективную ширину
клетки и учитывая, что параметр
ϕ
известен, находим толщину реб-
ра
2
ϕ=
π − ϕ
э
b с
, затем — ширину пролета
э
.
= +
b b c
Топливные баки жидкостных ракет выполняют из алюминиево-
магниевого сплава АМг-6. Диаграмма
(
)
σ − ε
сплава АМг-6 пред-
ставлена на рис. 2 (где точка
1
соответствует переделу упругости,
точка
2
выбрана в области пластичности таким образом, чтобы коэф-
фициент запаса относительно предела прочности проектируемой
оболочки был равен 1,4). Из этой диаграммы подбором соответству-
ющих функций получены зависимости для секущего
с
с
( )
= ε
E E
и ка-
сательного
к
к
( )
= ε
E E
модулей, показанные на рис. 3.
Рис. 2.
Диаграмма
(
)
σ − ε
сплава АМг-6
Рис. 3.
Изменение секущего и каса-
тельного модулей сплава АМг-6
в области пластических деформаций
Алюминиево-магниевый сплав АМг-6 имеет, согласно техниче-
ским условиям, предел пропорциональности
0,2
160 МПа
и вре-
менное сопротивление
в
320 МПа.
σ =
Учитывая невысокий уровень
предела пропорциональности, при потере устойчивости оболочки
топливного бака возможно появление пластических деформаций в
случае воздействия на нее осевой сжимающей силы
N
р
и внутреннего
давления
.
p
Для проведения расчетов было разработано программное обеспе-
чение (ПО) [9] с использованием языка Python. К преимуществам
данного языка можно отнести динамическую типизацию данных, по-
лиморфизм, удобный для восприятия синтаксис, а также высокую
скорость проектирования ПО.
Общая схема проектирования подкрепленной оболочки состоит
в варьировании комплексов
исх
ψ =
h
h
и
2 .
π ϕ =
с
b
Целевой функцией