Повышение прочности композитного материала летательного аппарата

Аннотация

Металлы широко используются в качестве предпочтительного материала для авиастроения с 1930-х годов. Основные металлы, используемые в аэрокосмической промышленности, варьируются от легированного и термически обработанного алюминия до титана, магния и суперсплавов, причем последние предназначены для специального использования. Однако изменения в конструкции самолета, особенно в отношении используемых материалов, начались в 1970-х годах, когда композитные материалы были введены в коммерческие самолеты. Одной из движущих сил увеличения использования композитных материалов является их способность создавать относительно легкие компоненты и аэродинамически спроектированные конструкции, которые снижают затраты на топливо, сохраняя при этом высокую прочность и производительность. Безопасность является важным фактором в авиации и, следовательно, имеет решающее влияние на выбор материалов. Поэтому при выборе материалов для конструкции самолета необходимо учитывать конструктивные параметры, такие, как вес и прочность, а также факторы безопасности, такие, как режимы отказов и производительность. Аэрокосмическая промышленность показывает, что при переходе на композитные материалы очень важно понимать, как относительно новые материалы реагируют на отказы и повреждения. В этой статье используется пример конструкции крыла самолета, чтобы продемонстрировать возможности моделирования композитных материалов в среде SolidWorks. О механических свойствах композитных материалов, используемых в самолетах, и о процессе моделирования таких конструкций пишут в SolidWorks. Целью этого исследования является моделирование вычислений потока и анализ надежности в SolidWorks Flow Simulation. Для каждого анализируемого типа нагрузки были получены различные значения смещения, напряжения и коэффициента безопасности.