3.1 Температурная нагрузка. Жесткий корпус.

1. Вычислить параметры: L/D = 572.5/(2·118) = 2.42; и W/b = 0.5;

2. Вычислить параметр: .

3. Найти по графику рисунка 3 (см. ниже) значение величины .

Рисунок 3 – Фактор градиента напряжений для расчета пика нормальных напряжений у манжетных узлов.

4. Определить по графику рисунка 9 (см ниже) нормализованную величину максимальных отрывных напряжений и относительную величину тангенциальных деформаций.

= 11; =5.

5. Вычислить итоговые максимальные отрывные напряжения у вершины манжеты и наибольшие тангенциальные деформации на канале:

Рисунок 9 – Наибольшие главные напряжения вблизи манжеты и наибольшие тангенциальные деформации на канале.

3.2 Действие внутреннего давления.

1. Вычислить параметры: L/D = 2.42, W/b = 0.5.

2. Найти по графику рисунка 3 (см. выше) значение величины .

3. Найти по графику рисунка 9 значение величины , и значение величины.

= 11; =5.

2. Найти по графику рисунка 5 значение величин и.

2. Вычислить деформации корпуса:

где

и

Приведенные по механическим характеристикам деформации определить из выражений:

Тангенциальные и осевые напряжения в корпусе определить по известным «котельным» формулам:

2. Итоговые контактные напряжения (заряд-корпус) и наибольшие деформации (канал заряда) определить по формулам:

3.3 Действие осевой перегрузки (старт-полет).

Для определения максимальных напряжений и деформаций в опасных зонах заряда произвести вычисления в следующей последовательности:

5. Вычислить параметры: L/D = 2.42, W/b=0.5.

6. Вычислить среднее сдвиговое напряжение

7. Найти по графикам рисунка 10 (см. ниже) значение величины и в случае предварительного наддува ()max.

()max= 2.

8. Вычислить итоговое значение максимального отрывного и сдвигового напряжений:

Рисунок 10 – Нормализованные контактные напряжения у вершины манжетного раскрепления для параметров модели а) – L/D = 3 и b) – W/b = 0.67, .

VI Оценка прочности заряда рдтт.

Анализ методов оценок прочности зарядов РДТТ позволяет представить в качестве критериев прочности, проверенные на практике, некоторые параметры, называемые коэффициентами запаса прочности по напряжениям и деформациямв виде:

(6.1)

(6.2)

где ,- пределы прочности по напряжениям и деформациям материала СТТ, соответственно, при растяжении-сжатии для стандартных условий испытаний образцов;- произведение коэффициентов приведения результатов лабораторных испытаний к натурным условиям (приведение к неоднородному НДС, структурные ослабления, длительная прочность, температурные условия, влияние внешних факторов);,- эквивалентные напряжения и деформации, действующие в опасных зонах заряда, рассчитываемые в соответствии с принятой теорией прочности;- произведение коэффициентов безопасности на НДС (на разброс уровня нагрузок, физико-механических характеристик, на погрешности расчетных методик и алгоритмов, погрешности выбора расчетных схем, на прочие погрешности).

В следствии важности выбора коэффициентов запаса прочности и пределов прочности по напряжениям и деформациям эти величины и правила их определения даются нормами прочности, обязательными для расчетов на прочность. Таким образом, величины для каждого случая нагружений можно считать известными.

Коэффициенты безопасности, использующиеся в выражениях (6.1), (6.2) определяются опытным путем, проверяются в процессе эксплуатационных испытаний, представляются, в итоге, как нормативные параметры в моделях оценки прочности и работоспособности зарядов РДТТ.

В таблице 6.1 представлены значения коэффициентов безопасности для максимальных отрывных , сдвиговых напряжений и окружных деформаций , где индекс ‘j’ соответствует виду нагружения.

Таблица 6.1 - Нормативные коэффициенты безопасности.

Виды нагружения
Однородный температурный перепад	1.43	1.72	1.72
Неоднородный температурный перепад	1.43	1.57	1.57
Собственная масса, горизонтальное хранение	1.57	1.57	1.57
Транспортные перегрузки nx,ny,nz	1.57	1.57	1.57
Полетные перегрузки nx,ny,nz	1.57	1.57	1.57
Внутрикамерное давление	1.57	1.43	1.72
Разделение ступеней	1.57	1.57	1.57
Стартовые перегрузки nx,ny,nz	1.57	1.57	1.57

Расчет эквивалентных напряжений и деформаций, условия их применимости так же, как и критерии прочности находятся в стадии постоянного изучения и совершенствования. Эквивалентные напряжения в той или иной форме содержат в себе комбинации компонент тензоров напряжений и деформаций, их инварианты. Оценка прочности заряда в зоне его скрепления с корпусом, как правило, проводится по напряжениям, на свободной поверхности канала заряда по деформациям. В качестве илимогут использоваться: интенсивности напряжений и деформаций, отрывные нормальные напряжения, главные напряжения или деформации, их комбинации, учитывающие вид напряженного состояния.

Для расчета эквивалентных напряжений и деформаций при оценках прочности зарядов РДТТ часто используется, так называемая энергетическая теория прочности.

В соответствии с этой теорией эквивалентные напряжения и деформации рассчитываются по следующим зависимостям:

, (6.3)

где

Из соотношений (6.1) и (6.2) очевидно, что при прочность заряда РДТТ обеспечивается и РДДТ признается работоспособным. В противном случае, при эксплуатации РДТТ возможно разрушение заряда, возникновение и развитие аварийной ситуации с непредсказуемыми последствиями.

В связи с тем, что в зависимости для коэффициентов запасов прочности не входят явно параметры, характеризующие конструктивные особенности заряда, потерю его прочности следует ожидать в окрестности некоторой единственной наиболее нагруженной ’’точки’ (опасной зоне)’ заряда, служащей индикатором разрушения конструкции в целом.