3.1 Основные нагрузки, действующие на элементы конструкции камеры сгорания

Основными видами постоянных и переменных нагрузок , действующих на элементы конструкции камеры сгорания, являются:_:газовые, температурные и массовые нагрузки.

Действие этих нагрузок определяет условия работы деталей, которые воспринимают:

газодинамические силы ц от перепада давления;

осевую силу N и окружное усилие Т от газового потока, действующие на корпусные детали камеры сгорания;

температурные усилия от нагрева деталей, действующие в осевом и ради-альном направлениях в зонах соединения элементов;

изгибающий момент М_изг и поперечную силу Q от инерционных сил при эволюции летательного аппарата;

момент кручения М_кр от турбины.

изгибающий момент М_изг и поперечную силу Q от инерционных сил при эволюции летательного аппарата;

момент кручения М_кр от турбины.

Эти нагрузки характеризуются:

высокой температурой продуктов сгорания (до 1700... 1800 К) и элементов конструкции (до 1250... 1300 К);

большими перепадами давлений на стенках жаровой трубы (до 0,3 МПа) и на корпусе (до 4,0 МПа);

быстрым изменением температуры со скоростью до 50 К/с;

большой неравномерностью температурных полей ΔТ~ 200...300 К;

^{высоким уровнем динамических и вибрационных нагрузок;}

коррозионной агрессивностью продуктов сгорания;

пульсациями газового потока при горении топлива.[3]

3.2 Расчет на прочность наружного корпуса окс

На рисунке 3.1 приведены коструктивные схемы корпуса, а также показаныдействующие на них нагрузки.

Рискнок 3.1. Нагрузки, действующие на корпус КС

Схема расчетной модели внешнего корпуса представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2

Материал внешнего корпуса ОКС - ХН62ВМЮТ–ВД (ЭП-718).[6] Основные механические и физические свойства материала представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Параметр	Значение
Error: Reference source not found, МПа	480
Е, МПа

Силы и напряжения, действующие на внешний корпус ОКС представлены, в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Параметр	Значение
Давление воздуха за КВД, МПа	1.5
Растягивающая сила, КН	100
Изгибающий момент, КН*м	10

На основе упрощенной схемы внешнего корпуса ОКС была построена 3D модель. На полученную 3D модель была наложена тетраэдрическая сетка . После построения сетки, задал условия закрепления (статически закреплён фланец со стороны турбины и с возможностью смещения закреплён фланец со стороны КВД ) и приложил следующие силы: осевую силу, крутящий момент и распределенное давление ( рисунок 3.3).

Рисунок 3.3

После выполнение расчетов, убрал все всплески напряжений и получил следующее распределение напряжений, представленное на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4

Значение эквивалентного напряжения на поверхности внешнего корпуса ОКС равно: σ_max=239.39 МПа

Наименьший запас прочности по эквивалентному напряжению К_σ = 2.

Минимально допустимое значение Error: Reference source not found[2].

Разработанная конструкция удовлетворяет условию прочности Error: Reference source not found.