Использование метода подконструкций для термопрочностного расчета камеры жидкостного ракетного двигателя - page 4

С.С. Гаврюшин, Е.Е. Красновский, О.В. Короткая, П.П. Стриженко, Р.Э. Катков
4
ния использовали в качестве граничных условий для нелинейного
расчета детально проработанной реалистичной трехмерной модели
подконструкции. Кинематические граничные условия дополняли
результатами решения стационарной задачи теплопроводности, что
позволяло достоверно оценить напряженное состояние в критиче-
ских зонах подконструкции. При расчетах кривые упругопластиче-
ского деформирования используемых материалов и зависимости
физико-механических свойств материалов от температуры задавали
в табличном виде. Нелинейный расчет на втором этапе проводили
методом продолжения решения по параметру нагрузки [15]. Задачу
решали в квазистатической постановке. Предполагалось, что при
переходе от одного режима к последующему параметры нагрузки
изменяются по линейному закону, двухэтапную схему расчета по-
вторяли. Вначале решали осесимметричную задачу, а затем анали-
зировали подконструкции. При решении осесимметричной задачи
предполагалось, что появившиеся в критических зонах пластиче-
ские деформации несущественно влияют на поведение осесиммет-
ричной конструктивно-анизотропной оболочки и осесимметричную
задачу допустимо решать в предположении упругого поведения.
Что же касается подконструкции, то для нее дальнейший расчет
проводили с учетом упругопластических деформаций, накопленных
на предыдущих этапах.
При анализе подконструкций учитывались условия циклической
симметрии, определяемые повторяемостью картины расположения
охлаждающих каналов в окружном направлении. Это позволило
моделировать не всю подконструкцию, а только ее периодически
повторяющуюся часть в виде сектора. В предположении справедли-
вости принципа Сен-Венана меридиональные границы подкон-
струкции располагали на достаточном расстоянии от критических
сечений.
Этап расчета по упрощенной осесимметричной расчетной
схеме.
Поскольку наличие охлаждающих каналов в стенке изделия
нарушает осевую симметрию конструкции, использовали прием за-
мены реальной конструкции конструктивно-анизотропной сплош-
ной моделью. Конструктивно неоднородную по толщине и окруж-
ному направлению реальную конструкцию моделировали как
сплошную однородную анизотропную оболочку. Коэффициенты
анизотропии рассчитывали из условия эквивалентной жесткости
оболочки на растяжение — сжатие и на изгиб в радиальном и
окружном направлениях. Предположение о том, что стационарная
задача теплопроводности и теплопрочностная задача не связаны,
позволило проводить решение последовательно. Для решения зада-
чи теплопроводности применяли изопараметрический восьмиузло-
1,2,3 5,6,7,8,9,10
Powered by FlippingBook