4
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 1
УДК 629.78.05
DOI: 10.18698/0236-3941-2017-1-4-23
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РЕШЕНИЙ СИСТЕМЫ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ В ЗАДАЧЕ ИЗГИБА ПРЯМЫХ
УЧАСТКОВ ВОЛНОВОДОВ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ СВЯЗИ
И.В. Кудрявцев
1
IKudryavcev@sfu-kras.ruП.Н. Сильченко
1
PSilchenko@sfu-kras.ruМ.М. Михнёв
2
mix@iss-reshetnev.ruО.Б. Гоцелюк
2
gotselukoll@ngs.ru1
Сибирский федеральный университет, г. Красноярск,
Российская Федерация
2
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва»,
г. Железногорск, Красноярский край, Российская Федерация
Аннотация
Ключевые слова
Создание протяженных тонкостенных конструкций вол-
новодов с минимальными массогабаритными параметра-
ми и наилучшими функционально-эксплуатационными
характеристиками возможно только при использовании
соответствующих уточненных методов расчета на основе
решений системы нелинейных дифференциальных урав-
нений, описывающих статическое, динамическое и термо-
упругое состояния волноводов. Приведено аналитическое
решение системы нелинейных дифференциальных урав-
нений в частных производных, описывающих напряжен-
но-деформированное состояние тонкостенных конструк-
ций прямых участков волноводов прямоугольного попе-
речного сечения при изгибе. Проведена сравнительная
оценка значений максимальных напряжений при изгибе
прямых участков тонкостенных волноводов различных
типоразмеров, полученных по предлагаемой методике и
в результате расчета по формуле Навье и численным
методом конечных элементов в ANSYS. Выявлены осо-
бенности напряженного состояния волноводов при изги-
бе, а также уточнены области применения различных
типов конечных элементов
Космический аппарат, волновод,
прямой участок, неосесиммет-
ричное поперечное сечение, тон-
костенные элементы, пластин-
ка, напряженно-деформированное
состояние, методика расчета,
аналитическое решение, формула
Навье, метод конечных элемен-
тов
Поступила в редакцию 19.06.2016
©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ № МК-2875.2015.8
и гранта РФФИ № 16-38-00325
Введение.
При выполнении проектно-конструкторских работ по созданию антен-
но-фидерных и протяженных волноводно-распределительных систем с тонкостен-
ным неосесимметричным поперечным сечением для новых перспективных косми-
ческих аппаратов необходимы соответствующие методы расчета [1, 2].
Согласно теории стержней [3–5], применение упрощенных моделей, имею-
щих эквивалентные геометрические и инерциальные характеристики, нагрузки