Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Математическое моделирование формообразования поперечно-гофрированной оболочки волновода

Авторы

В.В. Тимофеев, И.В. Трифанов, Е.В. Патраев

Организация

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнёва
г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация

Гибкие поперечно-гофрированные оболочки используются для создания гибких волноводов, которые соединяют жесткие волноводы. Они компенсируют монтажные напряжения при сборке, обеспечивают компенсации температуры и демпфирования вибраций. Эти волноводы широко применяются в системах связи космических аппаратов, от них требуется гибкость, механическая прочность, геометрическая точность и минимальные потери энергии при включении в передающую линию. В данной работе исследуется процесс гофрирования труб прямоугольного профиля из бронзы БрБ2 для создания поперечно-гофрированных оболочек. Цели работы: 1) анализ технологических процессов гофрирования волноводных труб для подбора наиболее точного метода; 2) проведение численного эксперимента для определения технологических параметров. Исходя из анализа методов поперечного гофрирования выбран наиболее рациональный метод гофрирования жидким пуансоном по твердой матрице. Научная новизна заключается в создании математической модели на основании теории изгибающих моментов и растяжения балки. С ее помощью был проведен математический эксперимент, имеющий прикладную пользу для расчетов технологических операций по гофрированию волновода. Найдены необходимые для гофрирования давления для разной геометрии гофра и выявлены закономерности. Математическая модель имеет прикладную пользу для предварительных расчетов технологических операций гофрирования прямоугольных труб. Расчет позволяет подобрать наиболее оптимальный режим технологического процесса: давление жидкости, деформации, изменение пределов текучести, позволяющих качественно изготовить гибкий волновод. Результат вычислений полезен в предварительном проектировании для определения размеров гофрирующей оснастки и усилия, необходимого для осуществления технологического процесса формовки гофров прямоугольных труб.

Ключевые слова

волновод, давление, пластическая деформация, предел текучести, математическое моделирование, штамповка жидкостью, поперечно-гофрированные оболочки.

Список литературы

[1] Изготовление гибких волноводов для космических аппаратов [Электронный ресурс]. URL: https://tmnpo.ru/node/654 (дата обращения: 22.05.2023).

[2] Изготовление гофрированных волноводных труб [Электронный ресурс]. URL: https://studfile.net/preview/1676197/page:9/ (дата обращения: 22.05.2023).

[3] William A. Imbriale, Steven Gao, Luigi Boccia.Space Antenna Handbook // John Wiley & Sons Ltd. United Kingdom, 2012. P. 768.

[4] ГОСТ 20900–2014. Межгосударственный. СТАНДАРТ. Трубы волноводные медные и латунные прямоугольные. Технические условия. Взамен ГОСТ 20900–75; Введ. 2015–09–01. М.: Стандартинформ, 2015. 17 c.

[5] ГОСТ 1789–2013. Межгосударственный. СТАНДАРТ. Полосы и ленты из бериллиевой бронзы. Технические условия. Взамен ГОСТ 1789–70; Введ.2015–01–01. М.: Стандартинформ, 2014. 17 c.

[6] Многоуровневые дискретные и дискретно-континуальные методы локального расчета строительных конструкций: монография / Акимов П. А., Мозгалева М.Л. М.: МГСУ. 2014. 632 с. ISBN 978–5–7264–0907–8

[7] Исаченков E.И. Штамповка резиной и жидкостью. М.: Машиностроение, 1967. 367 с.

[8] "Справочник по сопротивлению материалов." – читать интересную книгу автора (Писаренко Г.С. и др.) [Электронный ресурс]. URL: https://reallib.org/reader?file=678387&pg=142 (дата обращения: 22.05.2023).

[9] Гроховский Д.В. Основы гидравлики и гидропривод: учеб. пособие. СПб.: Политехника, 2013. 236 с.: ил. ISBN 978–5–7325–0962–5

[10] Логинов Ю.Н. Медь и деформируемые медные сплавы: учеб. пособие. 2-е изд., стер. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. 136 с.

[11] Сканер механических напряжений STRESSVISION® [Электронный ресурс]. URL: https://stressvision.ru/ (дата обращения: 22.02.2023).

[12] Трифанов И.В., Оборина Л.И., Бакин А.М. Теоретические основы построения и методы испытаний антеннофидерных устройств средств связи, приборов контроля и обнаружения: учеб. пособие. Сиб. гос. аэрокосмический ун-т. Красноярск, 2010. 108 с.

Цитирование данной статьи

Тимофеев В.В., Трифанов И.В., Патраев Е.В. Математическое моделирование формообразования поперечно-гофрированной оболочки волновода // Космические аппараты и технологии. 2023. Т. 7. № 3. С. 211-219. doi: 10.26732/j.st.2023.3.05

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.