Экспериментальные исследования прочности и ресурса металлокомпозитных баков высокого давления : научное издание

Описание

Перевод названия: Experimental study of the strength and durability of metal-composite highpressure tanks

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2019

Идентификатор DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-1-I-49-56

Ключевые слова: металлокомпозитный бак, прочность, ресурс, испытания, разрушение, акустико-эмиссионный контроль, metal-composite tank, strength, service life, testing, fracture, acoustic-emission control

Аннотация: Представлены результаты уникальных экспериментальных исследований прочности и ресурса металлокомпозитного бака высокого давления. Определены механизмы разрушения и оценены характеристики прочности конструкции. Методика исследований включала испытания натурных образцов бака на прочность при кратковременном статическом, длительном стПоказать полностьюатическом и циклическом нагружениях внутренним пневматическим давлением. Приведены обобщающие результаты испытаний и данные визуально-измерительного, инструментального и акустико-эмиссионного контроля процессов деформирования, накопления повреждений и разрушения натурных образцов бака. Представлен анализ прочности и жесткости конструкции при воздействии внутреннего пневматического давления. Экспериментально установлены виды предельных состояний бака и коэффициенты запаса прочности по разрушающему давлению. Исследованы особенности напряженно-деформированного состояния натурных образцов бака при циклическом и длительном статическом нагружениях. Выявлены локальные перераспределения напряжений и деформаций в слоях композитной оболочки, обусловленные наложением полей технологических напряжений, напряжений от внутреннего давления и действием слабо выраженных процессов низкотемпературной ползучести композитного материала. Установлены особенности механизмов разрушения бака с учетом процессов деформирования металлического лейнера. Представлены расчетно-экспериментальные оценки энергетического потенциала разрушения и размеров зоны поражения при разрушении бака. Обобщенный анализ результатов испытаний показал, что бак имеет высокие прочностные и ресурсные характеристики, удовлетворяющие требованиям проектной документации. Разработанная конструкция может рассматриваться как основа для создания серии баков различной емкости для использования в космических аппаратах тяжелого, среднего и легкого классов. Результаты экспериментов хорошо согласуются с данными численных расчетов напряженно-деформированного состояния и анализа механизмов разрушения, что указывает на адекватность использованных расчетных моделей.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Выпуск журнала: Т. 85, 1-1

Номера страниц: 49-56

ISSN журнала: 10286861

Место издания: Москва

Издатель: Издательство "Тест-зл"

Авторы

  • Лепихин Анатолий Михайлович (Красноярский филиал Института вычислительных технологий СО РАН)
  • Москвичев Владимир Викторович (Красноярский филиал Института вычислительных технологий СО РАН)
  • Буров Андрей Ефимович (Красноярский филиал Института вычислительных технологий СО РАН)
  • Анискович Евгений Валерьевич (Красноярский филиал Института вычислительных технологий СО РАН)
  • Черняев Анатолий Петрович (Научно-производственное предприятие «СибЭРА»)
  • Халиманович Владимир Иванович (АО «Информационные спутниковые системы» им. акад. М. Ф. Решетнева)

Вхождение в базы данных