Разработка метода прогнозирования несущей способности и температуростабильности силовых платформ космических аппаратов

Впервые разработана имитационная модель, которая учитывает переменные температурные градиенты, схему армирования многослойных ПКМ в условиях сложного динамического и вибрационного нагружения. Впервые разработана феноменологическая модель рассеянного разрушения анизотропных конструкционных материалов с учетом основных термосиловых параметров, эксплуатационной нагрузки и коэффициента анизотропии. Разработана новая методика оценки прочности болтового соединения композитных панелей. Получена и обоснована формула для оценки коэффициента концентрации напряжений для этого типа соединений.
Разработаны алгоритмы вибрационного анализа конструкции силовой платформы сотопанели космического аппарата при выводе на околоземную орбиту. Создана методика и проведено конечно-элементное моделирование поведения конструкции с КМ в условиях сложного термосилового эксплуатационного нагружения для этапов вывода и эксплуатации на околоземной орбите. Для условий сложного напряженного состояния получено деформационный критерий разрушения на стадии зарождения макротрещины, учитывающий влияние двух механизмов разрушения (отрыв и срез) и скалярный параметр повреждаемости материала. Исходя из энергетического подхода к процессу разрушения материала, разработан обобщенный метод оценки долговечности для элементов конструкций, содержащих концентраторы напряжений (деформаций). На основе расчетов в ANSYS APDL определены характеристики НДС и проведена оценка прочности панели корпуса блока полезной нагрузки КА типа «Сич-2М» при нагрузках, которые возникают в период запуска на орбиту КА (ускорение, гармоничная и случайная вибрация).
Разработана методика принятия обоснование конечно-элементных моделей терморозмеростабильных силовых конструкций сканеров высокого разрешения для современных КА. Разработана методика численного моделирования НДС термостабильных силовых элементов КА, с учетом технологических особенностей изготовления ПКМ; Усовершенствована методика расчета крепежных соединений деталей из ПКМ с учетом реальных геометрических размеров, плоскостей симметрии, величин допусков крепеж / отверстие, структуры ПКМ, контактного взаимодействия отдельных составляющих крепежа и трения между ними. Установлены особенности подбора ПКМ с целью оптимизации контактных усилий на поверхности отверстий и боковых поверхностей крепежных элементов;
Практическое значение полученных результатов научных исследований подтверждено созданием реальных силовых конструкций СВРЗ для КА «Сич-2М» с соответствующим актом внедрения и хоздоговорной тематике с ГП «КБ Южное им. Янгеля».