Changes in the Thermal and Dimensional Stability of the Structure of a Polymer Composite After Carbonization

Gaidachuk, Vitaliy; Kondratiev, Andrii; Chesnokov, A. V.

doi:10.1007/s11029-017-9631-6

Cited by 20 publications

(24 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…Modern rocket and space equipment have a series of features that distinguish it as a separate class of equipment, which necessitates the development of specific methods for optimal design [14]. Given that for cases involving metallic products the sequence of optimal design is, to some extent, predefined, for cases involving composites each set of technical requirements implies a variety of possible combinations, as such a material is constructed at the same time as the structure [11,[13][14][15]. That explains the significant attention that has been paid recently to the task on optimal design of composite assemblies related to the considered class of equipment.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Improving the mass efficiency of a composite launch vehicle head fairing with a sandwich structure

Kondratiev

2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Аналіз існуючого досвіду щодо створення та експлуатації головних обтічників ракет-носіїв показав, що на сьогоднішній день широко застосовуються сендвічеві конструкції з композитними несучими обшивками в поєднанні зі стільниковим заповнювачем. Розглянуті конструкції містять досить велику кількість параметрів, при зміні яких істотно змінюється маса виробу. Отримав подальший розвиток підхід до оптимізації за масою конструкцій типу головного обтічника ракети-носія. Підхід включає в себе істотно вдосконалені складові фрагментів відомих аналогів, раніше розроблених авторським колективом, а також нові фрагменти, що раніше не враховувались. На відміну від існуючих робіт, підхід дозволив вирішити складну багатопараметричну задачу оптимального проектування розглянутого класу техніки практично без втрати точності. Для цього процес оптимізації був розділений на декілька етапів відповідно до обґрунтованих рівнів значущості параметрів, що входять в цільову функцію-мінімум маси. Проведено аналіз ефективності структури армування несучих обшивок і попередня оптимізація властивостей стільникового заповнювача, що істотно спростили вибір їх оптимальних параметрів. Показано, що при мінімальному виграші в масі за рахунок оптимальної схеми армування, що дорівнює приблизно 5 % в порівнянні з квазіоднородной оболонкою, існує реальний ризик подвійного збільшення маси оболонки при виборі істотно неоптимальною структури оболонки. В результаті досліджень отримано раціональні параметри схеми армування несучих обшивок і стільникового заповнювача, а також їх геометричні параметри, що забезпечили зниження маси головного обтічника в порівнянні з базовим варіантом на 51 % або 118,2 кг. Отримані результати допускають подальший розвиток і вдосконалення практично без змін своєї концепції і структури в напрямку включення в оптимізацію допоміжних конструктивних елементів головного обтічника Ключові слова: оптимізація за масою, головний обтічник, сендвічеві конструкції, несучі обшивки, стільниковий заповнювач

show abstract

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Improving the mass efficiency of a composite launch vehicle head fairing with a sandwich structure

Kondratiev

2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In this case, the material of the orthotropic skin is considered to be known. Its properties are determined from expressions [28,29]: The specific use of the optimization procedure requires extremely high rigidity of compartment frames. In this case, the weight of the frames exceeds the weight of the shell itself and this approach does not lead to optimal by weight design of the system in general [20].…”

Section: Procedures For Weight-based Optimization Of Multicompartment mentioning

confidence: 99%

Weight-based optimization of sandwich shelled composite structures with a honeycomb filler

Kondratiev

Gaidachuk

2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Сендвічеві багатовідсікові оболонкові конструкції з несучими обшивками із полімерних композиційних матеріалів і стільниковим заповнювачем знайшли широке застосування у виробах різних класів техніки. Цей тип конструкцій дозволяє реалізувати одні з найвищих показників питомої міцності і жорсткості при мінімальній масі, що є одним з визначальних критеріїв ефективності різних агрегатів. У зв'язку з тим, що дана конструктивно-силова схема містить дуже велику кількість параметрів, при зміні яких істотно змінюється маса виробу, до теперішнього часу відсутні загальноприйняті методики їх оптимального проектування. Стаття присвячена розробці нової методики оптимізації сендвічевих оболонкових композитних конструкцій зі стільниковим заповнювачем. Змінними параметрами в методіці є товщини несучих обшивок, стільникового заповнювача і поясів шпангоутів, геомет ричні параметри стільників, а також враховувується технологічна механіка конструкцій. Відмінною особливістю методики є облік при її реалізації технологічних (монтажних) і експлуатаційних поводок розглянутих оболонкових систем. У статті проведено аналіз взаємного впливу таких поводок, а також показана можливість дослідження їх залежності від параметрів навантаження для заданих амплітуд початкових прогинів технологічного походження. Отримані результати дозволяють визначити оптимальний вид армування несучих композитних обшивок при дії осьового стискання, поперечного тиску і згинального моменту з урахуванням технологічних і експлуатаційних прогинів сендвічевої оболонкової системи. Розроблена методика та її програмне забезпечення реалізували всі основні залежності механічних характеристик стільників від їх геометричних параметрів і матеріалу. Це дозволило процес оптимального проектування розглянутого класу конструкцій пов'язати з технологічними процесами формування виробу і можливостями конкретного виробництва за конструкційними матеріалами і номенклатурою стільників. Реалізація запропонованої методики для оптимізації параметрів багатовідсікової сендвічевої оболонкової композитної системи типу головного обтічника космічної ракети-носія виявила її ефективність, що виразилася в зниженні маси оптимального виробу. Показано, що застосування стільників неправильної шестигранної форми є досить ефективним засобом зниження маси системи Ключові слова: сендвічеві оболонкові конструкції, композитні несучі обшивки, стільниковий заповнювач, оптимізація параметрів

show abstract

“…Sandwich structures with a cellular filler are widely used in the assemblies of different classes of equipment [1][2][3]. They possess a series of undeniable advantages among other structural and technological solutions, including high bending rigidity, weight perfection, thereby providing for a high level of thermal dimensional stability under a temperature effect [4][5][6].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Analysis of the bearing capacity of an adhesive connection between a cellular filler and sheathing at the addressed application of the adhesive onto the ends of honeycombs

Kondratiev¹,

Prontsevych²

2020

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Changes in the Thermal and Dimensional Stability of the Structure of a Polymer Composite After Carbonization

Cited by 20 publications

References 0 publications

Improving the mass efficiency of a composite launch vehicle head fairing with a sandwich structure

Improving the mass efficiency of a composite launch vehicle head fairing with a sandwich structure

Weight-based optimization of sandwich shelled composite structures with a honeycomb filler

Analysis of the bearing capacity of an adhesive connection between a cellular filler and sheathing at the addressed application of the adhesive onto the ends of honeycombs

Contact Info

Product

Resources

About