Расчетно-экспериментальная методика проектирования трехслойных конструкций панелей пола самолета из высокопрочных композиционных материалов с учетом требований прочности и жесткости тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.07.02, кандидат наук Павлова Светлана Александровна

• Павлова Светлана Александровна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Павлова Светлана Александровна

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ СОЗДАНИЯ СИЛОВЫХ ТРЁХСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Общие сведения о трёхслойных конструкциях

1.2 Особенности использования трёхслойных панелей в авиационных конструкциях

1.3 Современные материалы, применяемые в силовых трёхслойных конструкциях

1.4 Технологические особенности изготовления трёхслойных конструкций

1.5 Особенности проектирования и расчёта трёхслойных конструкций

1.6 Цель и задачи исследования

2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРЁХСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ ПОЛА ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1 Методы испытаний трёхслойных конструкций панелей пола

2.1.1 Методы испытаний образцов трёхслойных сотовых панелей

2.1.2 Методы испытаний образцов слоистых обшивок

2.1.3 Обработка результатов испытаний

2.1.4 Испытания при температурных воздействиях

2.2 Экспериментальные исследования механических характеристик материалов пониженной горючести в составе трёхслойных панелей пола

2.3 Идентификация математических моделей трёхслойных панелей

2.3.1 Идентификация математической модели сотового заполнителя на основе результатов испытаний на сжатие

2.3.2 Идентификация математической модели сотового заполнителя на основе результатов испытаний на растяжение

2.3.3 Идентификация математической модели сотового заполнителя на основе результатов испытаний на четырёхточечный изгиб

2.3.4 Идентификация математической модели сотового заполнителя на основе результатов испытаний на сдвиг

2.4 Численное исследование зоны контактного взаимодействия полимерного сотового заполнителя с несущими слоями в трёхслойных конструкциях

2.5 Исследование применимости критериев прочности при оценке несущей способности силовых трёхслойных конструкций

2.5.1 Оценка несущей способности трёхслойных конструкций по критерию максимальных напряжений

2.5.2 Оценка несущей способности трёхслойных конструкций по критерию Цая-Хилла

2.5 Выводы по главе

3 РАЗРАБОТКА РАСЧЁТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРЁХСЛОЙНЫХ СОТОВЫХ ПАНЕЛЕЙ ПОЛА

3.1 Постановка проектной задачи

3.2 Формулировка ограничений по прочности

3.3 Учёт особенностей силовой работы трёхслойных панелей в авиационных конструкциях

3.4 Формулировка ограничений по жёсткости

3.5 Расчётно-экспериментальная методика решения проектной задачи

3.6 Демонстрационный пример

3.7 Учёт разнообразия материалов элементов трёхслойных конструкций

3.8 Выводы по главе

4 РЕШЕНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ

4.1 Проектирование трёхслойной сотовой панели пола в зоне прохода пассажирского салона с использованием полимерных композиционных материалов пониженной горючести

4.2 Проектирование трёхслойной сотовой панели пола в зоне багажно-грузового отсека с использованием полимерных композиционных материалов

пониженной горючести

4.3 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Поиск путей повышения весовой эффективности силовых конструкций планера самолёта является одним из приоритетных направлений развития авиационной техники. В решении данной задачи все более широкое применение находят полимерные композиционные материалы (ПКМ). При прочих равных условиях эксплуатации преимущество композиционных материалов перед традиционными обеспечивается сочетанием комплекса высоких механических характеристик и ряда других ценных свойств. Кроме того, возможность проектировать композиционный материал одновременно с изделием позволяет адаптировать свойства материала под требования, предъявляемые к авиационным конструкциям.

В связи с практической значимостью снижения массы конструкции самолёта, особенно фюзеляжа, внимание ряда исследователей привлечено к вопросам проектирования конструкций и технологиям изготовления панелей пола из композитов.

Современные изделия создаются в условиях непрерывно возрастающих и, в то же время, противоречивых требований, выполнение которых позволяет получить конкурентоспособное изделие. Особенность использования композиционных материалов в трёхслойных авиационных конструкциях состоит в том, что при различных комбинациях компонентов и структур армирования каждый новый материал обладает уникальными механическими характеристиками. В частности, необходимо отметить широкую номенклатуру материалов и технологий для создания эффективных несущих слоёв и лёгкого заполнителя трёхслойных конструкций, а также материалов, обеспечивающих необходимый контакт между заполнителем и обшивками. Однако информация о компонентах композитных конструкций, как правило, крайне ограничена, поскольку данные о механических свойствах и структуре являются одним из важнейших факторов обеспечения конкурентоспособности изделий на мировом рынке. Поэтому высокие характеристики удельной прочности и жёсткости

композиционных материалов нового поколения требуют проведения обширных экспериментальных исследований особенностей их поведения в составе конструкций.

В настоящее время актуальной задачей является разработка методов проектирования трёхслойных композитных конструкций минимальной массы, которые бы обеспечивали простой, быстрый и наглядный просмотр рациональных технических решений с учётом разнообразия материалов и требований. Степень разработанности темы

Различным вопросам обеспечения весового совершенства конструкций летательных аппаратов посвящены работы Ф.Р. Шенли, В.М. Шейнина,

B.И. Козловского, В.А. Комарова, D.P. Raymer и других ученых. Методы проектировочных расчётов трёхслойных конструкций из традиционных материалов и ряд справочных материалов по ним представлены в работах

A.Я. Александрова, А.Л. Гиммельфарба, Г. Хертеля, В.Н. Кобелева, Ph. Mathews и других авторов. Работы в области теории упругости анизотропных сред, а также теории слоистых пластин и оболочек принадлежат В.В. Васильеву, В.Д. Вайнбергу,

C.Г. Лехницкому, Р.Б. Рикардсу, D.B. Adams, J.E. Ashton. Особенности практического использования полимерных композиционных материалов в трёхслойных авиационных конструкциях рассматриваются в работах Н.А. Алфутова, П.А. Зиновьева, И.Ф. Образцова, А.Н. Аношкина, В.И. Постнова,

B.Г. Гайнутдинова, В.И. Халиулина, П.В. Шершака, N. Mills, Michael Niu, H.G. Allen, R.T. Haftka. Вопросам оптимального проектирования композитных конструкций посвящены работы А.А. Дудченко, С.В. Резника, А.А. Смердова, О.Н. Комиссара, В.В. Батракова, Ф.Н. Шклярчука и других ученых.

Несмотря на большое количество исследований в данной области существует потребность в разработке методов проектирования, которые позволяли бы учитывать особенности поведения высокопрочных полимерных композиционных материалов в трёхслойных авиационных конструкциях и обеспечивали весовую эффективность композитных изделий на уровне мировых достижений с учётом требований прочности и жёсткости.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Расчетно-экспериментальная методика проектирования трехслойных конструкций панелей пола самолета из высокопрочных композиционных материалов с учетом требований прочности и жесткости»

Цель работы:

Разработка методики проектирования трёхслойных конструкций панелей пола самолёта из высокопрочных композиционных материалов для быстрого просмотра рациональных технических решений с комплексным учётом требований прочности, жёсткости и разнообразия материалов.

Задачи исследования:

1. Сформулировать математически задачу оптимального проектирования трёхслойных панелей пола из высокопрочных композиционных материалов с комплексным учётом ограничений по прочности и жёсткости.

2. Разработать критерий оценки жёсткости трёхслойных композитных панелей пола самолёта.

3. Разработать методику решения задачи оптимального проектирования панелей пола самолёта из композиционных материалов для непрерывных и дискретных проектных переменных.

4. Разработать способ графического представления задачи выбора оптимальных параметров панелей пола.

5. Провести экспериментально-аналитические исследования характеристик перспективных высокопрочных композиционных материалов для обеспечения достоверности результатов проектирования.

6. Выполнить опытную реализацию методики на примере проектирования панелей пола пассажирского самолёта из новых отечественных композиционных материалов пониженной горючести.

Объект исследования

Трёхслойные силовые конструкции авиационного назначения.

Предмет исследования

Методы проектирования трёхслойных конструкций из слоистых композиционных материалов.

Научная новизна работы

1. Предложена новая методика проектирования и графическая интерпретация решения задачи выбора параметров трёхслойных панелей пола с комплексным учётом ограничений по прочности и жёсткости и дискретного характера проектных переменных.

2. Предложен безразмерный критерий оценки жёсткости пластин и уравнение связи геометрических параметров трёхслойных композитных конструкций с разработанным критерием.

3. Предложены и определены безразмерные коэффициенты внутренних силовых факторов для неразрезных трёхслойных пластин на основе рассмотрения геометрически подобных конструкций и вычислительного эксперимента.

Теоретическая значимость работы

Разработанные и предложенные безразмерные коэффициенты для оценки жёсткости и учёта внутренних силовых факторов неразрезных трёхслойных пластин существенно упрощают и ускоряют проектные работы с гарантированным удовлетворением требованиям по прочности и жёсткости.

С помощью математического моделирования объяснена устойчивая разница в 20% в определении предельных касательных напряжений в зоне контактного взаимодействия обшивок и заполнителя по двум стандартным методикам испытаний. Предложены рекомендации по корректировке результатов испытаний образцов трёхслойных конструкций на четырёхточечный изгиб для использования в решении проектных задач.

Практическая значимость диссертации

Работа ориентирована на использование в проектных подразделениях предприятий авиационной отрасли.

Разработано графоаналитическое представление задачи проектирования трёхслойных панелей, сформулированной в терминах нелинейного математического программирования. Специально разработанная программа обеспечивает простой, быстрый и наглядный просмотр области допустимых проектов для различных вариантов материалов с учётом непрерывного и дискретного характера проектных переменных. Графическое представление даёт возможность анализировать запасы прочности материалов конструкции, выделять область рациональных проектов в пределах допустимых отклонений от оптимума.

Представленная методика позволяет существенно сокращать время проектирования композитных панелей и производить оценку весовой эффективности разрабатываемых конструкций с учётом разнообразия материалов и требований.

Методика проектирования трёхслойных конструкций из композитов совместно со специализированным программным обеспечением внедрена на Ульяновском филиале ПАО «Туполев» - Конструкторское бюро и в учебном процессе Самарского университета при подготовке специалистов аэрокосмического профиля с целью обучения методам проектирования композитных конструкций.

Методы исследований. Методы теории слоистых пластин и оболочек, элементы теории подобия силовых конструкций, вычислительный и физический эксперименты, методы проведения и обработки результатов экспериментальных исследований, математические модели механики деформируемого твердого тела, метод конечных элементов.

Положения, выносимые на защиту

1. Расчётно-экспериментальная методика решения оптимизационной задачи выбора параметров трёхслойных конструкций, учитывающая непрерывный и дискретный характер проектных переменных.

2. Безразмерный критерий оценки жёсткости панелей и уравнение связи геометрических параметров трёхслойных конструкций с предложенным критерием.

3. Алгоритм и специализированное программное обеспечение для графической интерпретации задачи оптимального проектирования трёхслойных композитных панелей пола с комплексным учётом ограничений по прочности и жёсткости.

Достоверность и обоснованность научных результатов обеспечена использованием апробированной теории слоистых пластин и оболочек и собственных экспериментальных данных, полученных на поверенном оборудовании (Свидетельство о поверке №С-ВЯС/20-01-2021/33514649 «Машина универсальная испытательная сервогидравлическая MTS 322.21»), применением специализированных конечных элементов для анализа работоспособности трёхслойных композитных конструкций.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: Международная молодежная научная конференция «XIV Королевские чтения», посвященная 110-летию со дня рождения академика С.П. Королёва, 75-летию КуАИ-СГАУ-СамГУ-Самарского университета и 60-летию со дня запуска первого искусственного спутника Земли (г. Самара, Самарский университет, 03 ^ 05 октября 2017 г.); третья международная конференция «Деформирование и разрушение композиционных материалов и конструкций» (г. Москва, ИМАШ РАН, 23 ^ 25 октября 2018 г.); IV Всероссийская научно-техническая конференция «Полимерные композиционные материалы и производственные технологии нового поколения» (г. Москва, ФГУП ВИАМ, 18 октября 2019 г.); LXX Молодёжная научная конференция, посвященная 75-й годовщине победы в Великой отечественной войне и 100-летию со дня рождения В.П. Лукачёва (г. Самара, Самарский университет, 20^22 мая, 2020 г.); 19-я международная конференция «Авиация и космонавтика» (г. Москва, Московский авиационный институт, 23 ^ 27 ноября 2020 г.).

Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований нашли применение при выполнении НИР «Разработка технических требований к композиционным клеевым материалам и оптимизация конструктивно-технологического облика трехслойных сотовых панелей пола для снижения их весовых характеристик, исследование свойств образцов панелей пола» по договору 17705596339170000610/14/18/017553-18-19 от 26.04.2018 г. (Заказчик - ФГУП «ВИАМ» совместно с ПАО «Ил»).

Публикации

Результаты диссертации опубликованы в 16 работах: четыре статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России [1, 2, 3, 4]; пять статей в научных изданиях, индексируемых базами Scopus [5, 6, 7, 8, 9]; шесть статей в прочих изданиях [10, 11, 12, 13, 14, 15], в том числе четыре работы опубликованы в материалах и трудах Международных и Всероссийских конференций [10, 12, 13, 14]; получено свидетельство о государственной

регистрации программы для ЭВМ, зарегистрированное в Федеральной службе по интеллектуальной собственности Российской Федерации [16].

Личный вклад автора. Все результаты, представленные в диссертации, получены автором самостоятельно или при его непосредственном участии. Разработка методики проектирования выполнена при непосредственном участии автора. Реализация методики в виде программы ИопвусотЪ_Ор1, её тестирование и апробация осуществлены автором лично. Все экспериментальные исследования подготовлены и проведены под руководством или лично автором в качестве ответственного исполнителя по договору с ФГУП «ВИАМ». Обработка и анализ результатов испытаний, разработка и идентификация математических моделей трёхслойных панелей выполнены автором лично. Совместно полученные результаты представлены с согласия авторов.

Объём и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы из 108 наименований. Основное содержание работы изложено на 164 страницах машинописного текста, включает 120 рисунков, 19 таблиц.

Соответствие работы паспорту научной специальности

В соответствии с формулой специальности 05.07.02 «Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов» разработаны новые и усовершенствованы существующие методы решения задачи оптимального проектирования силовых трёхслойных конструкций из композиционных материалов, обеспечивающие весовую эффективность на уровне мировых достижений. Полученные результаты соответствуют следующим пунктам паспорта научной специальности: «3. Разработка методов поиска оптимальных конструкторско-технологических решений на ранних стадиях проектирования ЛА», «9. Разработка методов, моделей и программного обеспечения для принятия оптимальных решений с целью исследования проектно-конструкторских задач при заданных ограничениях с учетом их компромиссного характера, риска и различимости сравниваемых вариантов изделий (процессов)».

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ СОЗДАНИЯ СИЛОВЫХ ТРЁХСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Общие сведения о трёхслойных конструкциях

Развитие современной авиационной техники неразрывно связано с решением задачи повышения весовой эффективности силовых конструкций планера самолёта. В ряде зон конструкции самолёта можно выделить тонкостенные структуры, например, панели крыла, стенки лонжеронов и нервюр, панели пола, которые должны воспринимать растягивающие и сжимающие нагрузки, а также их комбинации при сдвиге, изгибе и кручении. Использование подкрепляющих продольных и поперечных рёбер жёсткости существенно увеличивает массу конструкции и одновременно усложняет процесс изготовления таких панелей. Однако данная задача в ряде случаев может быть эффективно решена за счёт использования трёхслойных конструкций (здесь и далее - панелей) [17, 18].

Трёхслойная панель представляет собой систему из сравнительно тонких несущих слоёв (обшивок) и более толстого внутреннего слоя, называемого заполнителем (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Общий вид трёхслойной панели: 1 - несущие слои, 2 - заполнитель

В теории упругости и строительной механике трёхслойные конструкции рассматриваются как пластины [19, 20, 21, 22]. Физически силовая работа трёхслойной панели подобна двутавровой балке [17]. При нагружении пластины перпендикулярно её плоскости несущие слои воспринимают продольные

растягивающую, сжимающую и сдвиговую нагрузки, приложенные к слою. Заполнитель, в свою очередь, работает на сдвиг, воспринимая поперечную силу, и обеспечивает совместность силовой работы и устойчивость несущих слоёв. Несущие слои воспринимают изгибающие моменты подобно поясам двутавровой балки.

В укрупнённом виде классификация трёхслойных панелей производится по геометрическим и структурным характеристикам. В зависимости от формы в плане трёхслойные панели подразделяются на прямоугольные, трапециевидные и круглые. В соответствии с толщиной заполнителя трёхслойные конструкции могут быть постоянной (например, панели пола) и переменной (например, панели крыла) толщины [17, 18].

По материалу несущих слоёв и заполнителя трёхслойные панели разделяются на металлические, неметаллические, в том числе композитные, и комбинированные.

Анализ теоретических и экспериментальных исследований особенностей создания и применения трёхслойных конструкций, представленных в работах [2331], позволяет сделать следующие выводы о преимуществах и недостатках трёхслойных панелей.

Основным преимуществом трёхслойных панелей является их более высокая весовая отдача по сравнению с традиционными конструкциями типа подкреплённых панелей. Например, в случае относительно больших габаритов изделия (например, панели пола багажно-грузового отсека фюзеляжа самолёта с размерами в плане порядка 1200 х 2000 мм [32]) использование плоских трёхслойных пластин с лёгким заполнителем и высокопрочными несущими слоями позволяет получить значительный выигрыш по массе.

Использование трёхслойных панелей позволяет ликвидировать вспомогательные технологические операции (например, крепление ребер жесткости конструкции), что приводит к снижению трудоемкости и сокращению сроков изготовления изделий. Кроме того, уменьшение числа используемых крепёжных элементов, вызывающих концентрацию напряжений, повышает

долговечность трёхслойных конструкций по сравнению с подкреплёнными панелями.

Трёхслойные панели, объединяющие в единое целое несколько видов разнородных материалов с уникальными физико-механическими характеристиками, позволяют также создавать конструкции, обладающие высокими тепло- и звукоизолирующими свойствами, высоким коэффициентом внутреннего поглощения энергии. Таким образом, использование материалов с различными свойствами, закладываемыми на ранних стадиях проектирования изделия, позволяет создавать многофункциональные конкурентоспособные конструкции, которые учитывают влияние широкого спектра ограничений, технологические и конструктивные особенности.

Одним из существенных недостатков трёхслойных панелей является снижение прочности клеевого соединения несущих слоёв и заполнителя в процессе эксплуатации, что может являться причиной расслоения и потери несущей способности конструкции. Стабильность механических характеристик трёхслойных конструкций и материалов, работающих в их составе, во многом зависит от технологии изготовления панелей.

Проектирование трёхслойных панелей по традиционным методам предполагает введение увеличенных запасов прочности [33, 34] для парирования возможного снижения несущей способности элементов конструкции, что существенно снижает эффективность их использования и может приводить к созданию перетяжелённых конструкций даже при использовании современных высокопрочных композиционных материалов.

Для назначения научно-обоснованных коэффициентов безопасности необходимо знание характеристик нестабильности прочностных и жесткостных свойств материалов, которые определяются экспериментально. В качестве меры нестабильности экспериментальных данных принято использовать коэффициент вариации [35]. Поэтому в данной работе, связанной с новыми материалами, предусмотрено выполнение анализа стабильности механических характеристик, полученных по результатам испытаний.

1.2 Особенности использования трёхслойных панелей в авиационных

конструкциях

Тактико-технические характеристики летательных аппаратов во многом зависят от их массовых характеристик, следовательно, при разработке конструкции необходимо уделить особое внимание снижению массы при обеспечении необходимой прочности и жёсткости.

В авиастроении трёхслойные конструкции с лёгким заполнителем стали широко применяться в самолётах различных классов и назначения, начиная с 50-ых годов прошлого века [36-41]. Использование трёхслойных конструкций обеспечивает снижение массы планера самолёта, достаточное для того, чтобы уменьшить стоимость и время изготовления конструкции при сохранении или улучшении тактико-технических характеристик самолёта. Это приводит, в свою очередь, к сокращению стоимости пассажиро-километра для самолётов гражданской авиации, которая постоянно сталкивается с ростом конкуренции.

Использование трёхслойных конструкций при разработке сверхлёгких беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) позволяет получать изделия с высокими аэродинамическими характеристиками при малой массе [42].

В современных пассажирских самолётах относительная масса трёхслойных конструкций, в частности, с сотовым заполнителем, составляет значительную долю от массы конструкции планера - около 8-10%.

В соответствии с рассматриваемой областью применения трёхслойные конструкции можно с определённой долей условности разделить на три группы:

— плоские панели, для которых основной нагрузкой является сдвиг (стенки лонжеронов и нервюр);

— криволинейные панели типа обшивки крыла со сложным напряжённым состоянием;

— высоконагруженные пластины, для которых определяющей является нагрузка, действующая перпендикулярно их плоскости (например, панели пола) (рисунок 1.2).

в)

а) - лонжерон крыла планера самолёта BOREY производства НПО «АэроВолга»; б) - панель обшивки крыла самолёта XB-1 Supersonic; в) - панели пола пассажирской кабины самолёта;

Рисунок 1.2 - Применение трёхслойных конструкций в авиастроении

В современных конструкциях лонжеронов и нервюр балочной конструктивно-силовой схемы крыла трёхслойные панели используются вместо тонкой металлической стенки постоянной толщины с подкрепляющими стойками. Преимуществом таких конструкций по сравнению с клёпаными является меньшая масса и большая технологичность. Соединение нервюр и лонжеронов трёхслойной конструкции между собой возможно с использованием клеевого соединения, что повышает усталостную прочность кессона крыла.

Особую роль в повышении весовой эффективности планера самолёта играет снижение массы конструкции фюзеляжа, т. к. при этом уменьшается величина действующей нагрузки на крыло [43-44].

Панели пола являются одной из перспективных сфер использования трёхслойных композиционных конструкций в современных пассажирских самолётах. К примеру, площадь пола пассажирского салона дальнемагистральных широкофюзеляжных самолётов составляет более 100 м2, а в самолётах местных воздушных авиалиний - порядка 30 м2 [32]. Таким образом, снижение массы конструкции панелей пола всего на 1,5-2 кг/м2 приводит к снижению общей массы самолета, например, дальнемагистрального, на величину порядка 150-200 кг.

Панели пола с конструктивной точки зрения представляют собой трёхслойную конструкцию из двух листов обшивки с лёгким заполнителем, армированную специальными рёбрами по периметру для повышения жёсткости и обеспечения крепления к каркасу пола самолёта. Опорами для такой панели являются поперечные балки двутаврового сечения, которые опираются на шпангоуты фюзеляжа, и продольные балки, которые используются как рельсы для установки и крепления кресел (рисунок 1.3, а).

Тип ///

/ (зона бхода/быхода)

Тип И

(подкресельная зона)

(зона прохода!

а) б)

а) - типовая конструкция пола самолёта [45]; б) - размещение различных типов

панелей пола в пассажирском салоне самолёта

Рисунок 1.3 - Панели пола самолёта

В зависимости от зоны расположения панели пола подразделяются, как правило, на четыре типа (рисунок 1.3, б):

— Тип I - панели пола, устанавливаемые в сильнонагруженной зоне пассажирского салоне (зона прохода);

— Тип II - панели пола, устанавливаемые в слабонагруженной зоне пассажирского салоне (подкресельная зона);

— Тип III - панели пола, устанавливаемые в сильнонагруженной зоне пассажирского салоне (зона входа/выхода);

— Тип IV - панели пола, устанавливаемые в сильнонагруженной зоне багажно-грузового отсека (БГО). Панели БГО размещаются под пассажирским салоном.

Панели пола, как правило, выпускаются в виде листов размером не менее 2450 х 1250 мм и высотой порядка 10 мм [45] в зависимости от типа панели, номенклатуры и структурных характеристик используемых материалов, а также требований заказчика.

Панели пола, применяемые в отечественных самолётах (Ил-86, Ту-144, Ту-154 и др.) представляли собой трёхслойные конструкции с несущими слоями из фанеры или стеклопластика и пенопластовым или сотовым заполнителем. Средняя масса 1 м2 панелей пола с использованием указанных материалов составляла величину порядка 4,5-5,6 кг в зависимости от места установки в салоне самолёта [46]. Результаты весовых исследований показывают, что использование в качестве материала несущих слоёв углепластиков совместно с металлическим или полимерным сотовым заполнителем (Boeing 747, Ту-204) позволяет снизить массу панелей пола до величины 2,5-3 кг на 1 м2 [46]. Однако в связи с появлением принципиально новых композиционных материалов с высокими характеристиками удельной прочности и жёсткости возникает ряд вопросов, связанных с их эффективным использованием. При этом необходимо отметить чрезвычайно широкую номенклатуру материалов для создания эффективных несущих слоёв и лёгкого заполнителя, а также материалов, обеспечивающих необходимый контакт между заполнителем и несущими слоями.

В связи с практической значимостью снижения массы планера в целом, а также необходимостью исследования и учёта особенностей использования современных высокопрочных композитов в силовых конструкциях, в настоящей

работе рассматриваются вопросы проектирования трёхслойных конструкций на примере панелей пола самолёта.

1.3 Современные материалы, применяемые в силовых трёхслойных

конструкциях

В контексте решения задачи повышения весовой эффективности конструкций планера самолёта все более широкое применение находит комплексный подход к выбору конструкционных материалов на ранних стадиях проектирования. Подбор материала конструкции происходит, как правило, по укрупнённым критериям (параметрам) - высокая удельная прочность и жёсткость, устойчивость к повреждениям при статических, повторно-статических и динамических нагрузках, температурный диапазон эксплуатации, технологичность, экономичность, ремонтопригодность и ряд других [27, 47-49].

В настоящее время для типовых трёхслойных конструкций авиационного назначения требования по массе формулируются как требования конкурентоспособности по сравнению с продуктами, имеющимися на мировом рынке. Например, требование производителей к современным панелям пола самолёта в салоне формулируется так: масса квадратного метра должна быть меньше 3 кг при заданной нормированной нагрузке.

Выбор материалов компонентов трёхслойных панелей во многом зависит от требований, предъявляемых к конструкции, и в значительной мере влияет на массу конструкции самолёта в целом [36-38, 40, 46]. Физико-механические и структурные свойства используемых материалов должны наиболее полно соответствовать силовому воздействию на конструкцию в процессе эксплуатации.

Отдельно необходимо отметить требования по пожаробезопасности. В соответствии с нормами АП-25 (БАЯ-25) [50] к панелям пола предъявляются особые требования по пожаробезопасности в части самозатухания и нераспространения пламени (Приложение Б, часть 1(а) (1) (и) для панелей пола зоны пассажирского салона, Приложение Б, часть 1(а) (2) (ш) для панелей пола в зоне БГО). Т.е. материалы, используемые в конструкции, не должны выделять

токсических веществ, оказывающих негативное влияние на организм человека, как в процессе изготовления, так и в условиях эксплуатации.

Таким образом, при выборе материалов для трёхслойных панелей пола самолёта помимо механических характеристик необходимо также учитывать такие важные характеристики, как пониженная горючесть [51]. В настоящей работе проведён обзор современных материалов, применяемых в силовых трёхслойных конструкциях.

Материалы заполнителя

В качестве заполнителя трёхслойных панелей широко используются полимерный материал, полимерные пены и пенообразные структуры [52], вспененный металл [53, 54], металлические и полимерные соты [55-57], складчатые гофры [58-60] и сетчатые (ферменные) структуры [61, 62].

Наибольшее распространение в панелях пола нашли ячеистые (сотовые) структуры. Они представляют собой регулярный набор тонкостенных трубчатых элементов. Влияние различных вариантов внутренних структур данного типа заполнителя на механические характеристики трёхслойных панелей в целом показано в работах [54-55, 63-64]. Среди наиболее распространённых ячеистых структур можно выделить сотовый заполнитель гексагональной формы и с прямоугольными ячейками. В представленных работах приводятся результаты испытания образцов трёхслойных панелей с алюминиевыми сотами и особенности их использования в машиностроении.

В настоящее время в качестве сотового заполнителя панелей пола используются, как правило, полимерные сотопласты с плотностью р от 80 до 144 кг/м3 в зависимости от типа панелей пола и требований заказчика [65].

Особенностью использования сотовых заполнителей является разница жёсткостных свойств в ортогональных направлениях (рисунок 1.4). При проектировании и изготовлении трёхслойных конструкций необходимо учитывать расположение сотового заполнителя в заготовках пола, так как это оказывает существенное влияние на упруго-прочностные характеристики панелей в целом.

Характеристики полимерных сотовых заполнителей ведущих производителей заготовок для панелей пола приведены в таблице 1.1 [45]. Таблица 1.1 - Типовые характеристики сотовых заполнителей различных

производителей

Плотность заполнителя рз, кг/ м3 Марка заполнителя по спецификации * производителя Прочность сотового заполнителя

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Павлова Светлана Александровна, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Комаров, В.А. Оптимизация трёхслойных сотовых панелей пола из полимерных композиционных материалов пониженной горючести на основе высокопрочных углеродных и стеклянных волокон и клеевого связующего / В.А.Комаров, К.Е. Куцевич, С.А. Павлова, Т.Ю. Тюменева // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. - 2020. -Т.19, № 3. - С. 51-72.

2. Комаров, В.А. Разработка требований к механическим характеристикам композиционного материала с учетом области применения / В.А.Комаров, Е.А. Кишов, К.Е. Куцевич, А.А. Павлов, С.А. Павлова, Т.Ю.Тюменева // Клеи. Герметики. Технологии. — 2020. — № 2. — С. 13-19.

3. Комаров, В.А. Учёт требований жёсткости при проектировании панелей пола самолёта из высокопрочных композиционных материалов / В.А.Комаров, С.А. Павлова // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. - 2021. - Т.20, № 2. - С. 48-53.

4. Павлова, С.А. Анализ контактного взаимодействия полимерного сотового заполнителя с несущими слоями в трёхслойных конструкциях // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. - 2021. - Т.20, № 1. - С. 83-92.

5. Cherniaev, A. Prediction of Load-Dearing Capacity of Composite Parts with Low-Velocity Impact Damage: Identification of Intra- and Inter-Ply Constructive Models / A. Cherniaev, V. Komarov, A. Pavlov, S. Pavlova // Applied Mechanics. - 2020. - Vol. 1, Issue 1. - pp.59-78. D0I:10.3390/applmech1010005.

6. Komarov, V.A. Development of carbon/epoxy composite bracket for housing sensitive element of spacecraft / V.A. Komarov, A.A. Pavlov, S.A. Pavlova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — 2019. — Vol. 683. Issue 1. - 6 p. D0I:10.1088/1757-899X/683/1/012088.

7. Komarov, V.A. Application Designing Additive Structures / V.A. Komarov, A.A. Pavlov, S.A. Pavlova // Procedia Engineering. - 2017. - Vol. 185. - p.131-138.

8. Komarov, V.A. Reinforcement of Aerospace Structural Elements Made of Layered Composite Materials / V.A. Komarov, A.A. Pavlov, S.A. Pavlova, R.V. Charkviani // Procedia Engineering. - 2017. - Vol. 185. - p. 126-130.

9. Pavlova, S.A. Interlaminar Strength and Stiffness of Layered Composite Materials / S.A. Pavlova, A.A. Pavlov, R.V. Charkviani // Procedia Engineering. - 2017. - Vol. 185. - p.168-172.

10. Кишов, Е.А. Экспериментальное исследование нелинейности механических характеристик слоистых тканевых углепластиков с перекрестной структурой армирования / Е.А. Кишов, А.А. Павлов, С.А. Павлова, С.Е. Селиванов // 19-я международная конференция «Авиация и космонавтика». Москва. Московский авиационный институт. - 2020. - с. 781-782.

11. Павлова, С.А. Определение параметров повреждаемости трёхслойных композитных панелей при повторно-статическом нагружении // LXX Молодёжная научная конференция, посвященная 75-й годовщине победы в Великой отечественной войне и 100-летию со дня рождения В.П. Лукачёва. Самара. Самарский университет. - 2020. - с. 216-217.

12. Cherniaev, A. Prediction of Load-Bearing Capacity of Composite Cylinder with Impact Damage / A. Cherniaev, V. Komarov, A. Pavlov, S. Pavlova // 12th European LS-DYNE Conference. Koblenz. Germany. - 2019. - 11 pp.

13. Комаров, В.А. Проектирование, изготовление и испытания конструкций сложной формы из слоистых полимерных композиционных материалов / В.А. Комаров, А.А. Павлов, С.А. Павлова // Третья международная конференция «Деформирование и разрушение композиционных материалов и конструкций». Москва. ИМАШ РАН. - 2018. - с. 64-66.

14. Павлова, С.А. Экспериментально-аналитическое исследование трансверсальной прочности слоистых полимерных композиционных материалов / С.А. Павлова, А.А. Павлов // Третья международная конференция «Деформирование и разрушение композиционных материалов и конструкций». Москва. ИМАШ РАН. - 2018. - с. 87-90.

15. Павлова, С.А. Проектирование пространственно-нагруженного кронштейна из слоистого полимерного композиционного материала / С.А. Павлова, А.А. Павлов // LXVIII Молодежная научная конференция Самарского университета. Самара. Самарский университет. - 2018. - с. 63.

16. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2021610707RU. Программа Honeycomb_Opt графической интерпретации задач оптимального проектирования трёхслойных конструкций / В.А. Комаров, С.А. Павлова. Правообладатель: федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.А. Королева». Заявлено 11.01.2021; опубликовано 19.01.2021.

17. Хертель, Г. Тонкостенные конструкции в авиастроении / Г. Хертель. -М: Машиностроение, 1965. - 528 с.

18. Niu, Michael C.Y. Airframe Structural Design: Practical Design Information and Data on Aircraft Structures / Michael C.Y. Niu. - CONMILIT PRESS LTD, 1999. -612 p.

19. Васильев, В.В. Механика конструкций из композиционных материалов / В.В. Васильев. - М., Машиностроение, 1988. - 272с.

20. Лехницкий, С.Г. Тория упругости анизотропных тел / С.Г.Лехницкий. - М.: Наука, 1977. - 415 с.

21. Lekhnitskii, S.G. Anisotropic plates / S.G. Lekhnitskii, S.W. Tsai, T. Cheron. - USA: Gordon and Beach Science Publishers, 1987. - 546 p.

22. Тимошено С.П., Войновский-Кригер С. Пластины и оболочки. М.:Наука. 1966, 636 с.

23. Александров, А. Я. Расчет трехслойных панелей / А. Я. Александров и др. - М.: Оборонгиз, 1960. - 270с.

24. Александров, А. Я. Многослойные пластинки и оболочки / А. Я. Александров, Л. И. Куршин //VII Всесоюзная конференция теории оболочек и пластинок. - М.: Наука, 1970. - С.714-721.

25. Дудченко, А.А. Анизотропные многослойные пластины и оболочки / А.А. Дудченко, С.А. Лурье, И.Ф. Образцов // Итоги науки и техники. Сер. Механика деформируемого твердого тела. М.: ВИНИТИ. - 1983. - Т.15. - С.3-68.

26. Алфутов, H.A. Расчёт многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов / H.A. Алфутов, П.А. Зиновьев, Б.Г. Попов. - М.: Машиностроение, 1984. - 446с.

27. Зиновьев, П.А. Оптимальное проектирование композитных материалов / П.А. Зиновьев, А.А. Смердов. - М.: Издательствово МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2006.

- 103 с.

28. Образцов, И.Ф. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов / И.Ф. Образцов, В.В. Васильев, В.А. Бунаков. - М.: Машиностроение, 1977. -144с.

29. Халиулин, В.И. Технологические схемы изготовления многослойных конструкций / В.И. Халиулин. - Казань: Изд-во Каз. гос. техн. ун-та, 1999. - 168 с.

30. Allen, H.G. Analysis and Design of Structural Sandwich Panels / H.G. Allen.

- London: Pergamon, 1969. - 228 p.

31. Устраханов, О. М. Вопросы прочности трехслойных конструкций с регулярным дискретным заполнителем: диссертация д-ра техн. наук: 05.23.17, 05.23.01 / Устраханов Осман Магомедович. - Ростов на Дону, 2000. - 400с.

32. Куцевич К.Е., Деменьева Л.А., Лукина Н.Ф. Свойства и назначение полимерных композиционных материалов на основе клеевых препрегов // Труды ВИАМ. - 2016. - №8. - С. 52-59.

33. Замула, Г.Н. Способы повышения весовой эффективности применения композиционных конструкций / Г.Н. Замула, К.А. Колесник // Полёт. Общероссийский научно-технический журнал. - 2018. - №10. - с.14-24.

34. Замула, Г.Н. Весовая и топливная эффективность применения композиционных материалов в авиаконструкциях / Г.Н. Замула, К.А. Колесник // Полёт. Общероссийский научно-технический журнал. - 2018. - №2. - с.12-19.

35. ASTM D3039/D3039M. Standard Test Method for Tensile Properties of Polymer Matrix Composite Materials. -ASTM International, 2011. - 13 p.

36. Александров, А. Я. Трехслойные пластинки и оболочки. Прочность, устойчивость, колебания/ А. Я. Александров, Л. И. Куршин. -М.: Машиностроение, Т. 2. 1968. - С. 243-326.

37. Гимельфарб, А.Л. Тонкостенные конструкции в авиастроении / А.Л. Гимельфарб. - М.: Машиностроение, 1965. - 528 с.

38. Ендогур, А. И. Сотовые конструкции: Выбор параметров и проектирование / А.И. Ендогур, М.В. Вайнберг, К.М. Иерусалимский. - М.: Машиностроение. - 1986. - с. 200.

39. Чернов, Ю.Г. Опыт применения сотовых конструкций в крыле самолета. Очерки по истории конструкций и систем самолетов ОКБ имени С. В. Ильюшкина. Кн. 2. / Ю.Г. Чернов. - М.: Машиностроение. - 1983. - 270с.

40. Niu, Michael C.Y. Composite Airframe Structures: Practical Design Information and Data / Michael C.Y. Niu. - CONMILIT PRESS LTD, 1992. - 686 p.

41. Кобелев В.Н., Коварский Л.М., Тимофеев С.И. Расчёт трехслойных конструкций. М.: Машиностроение, 1984. 304 с.

42. Гаврилко, В.В. Конструирование сверхлёгких беспилотных летательных аппаратов с применением новых композиционных материалов // Проектирование аэрокосмических летательных аппаратов. - 2014. - №2(109). -с. 67-76.

43. Шейнин, В.М. Весовое проектирование и эффективность пассажирских самолётов / В.М. Шейнин, В.И. Козловский // М.: Машиностроение, 1984. - 552 с.

44. Комаров, В.А. Весовой анализ авиационных конструкций: теоретические основы / В.А. Комаров // Полёт. Общероссийский научно-технический журнал. - 2000. - №1. - с. 31-39.

45. Шершак, П.В. Рациональный выбор проектных решений при разработке конструкции пола из полимерных композиционных материалов для воздушных судов: дисс. канд. техн. наук.: 05.07.02 / Шершак Павел Викторович. -Москва, 2017. - 157 с.

46. Душин, М.И. Углепластики в панелях пола трёхслойной конструкции / М.И. Душин, А.М. Ермолаева, И.Я. Катырев, П.Н. Недойнов, М.А. Павлова,

Б.В. Перов, Б.Д. Суворов, Е.П. Толстобров// Авиационная промышленность. -1978. - №6. - с. 8-12.

47. Комиссар, О.Н. Создание размеростабильных композитных конструкций для крупногабаритного прецизионного оборудования космической техники / О.Н. Комиссар // Инновационное развитие: достижения ученых Калужской обл. для нар. хоз-ва. Сборник избранныхт рудов. - Обнинск: ФЭИ. -2000. - С. 164-172.

48. Зиновьев, П.А. Предельные возможности композитных структур / П.А. Зиновьев, А.А. Смердов // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. -2005. - Специальный выпуск. - С. 106-128.

49. Каблов, Е.Н. России нужны материалы нового поколения // Редкие земли. - 2014. - №3. - с.8-13.

50. Авиационные правила. Часть 25: Нормы лётной годности самолётов транспортной категории.

51. Сарычев, И.А. Термореактивные связующие для материалов панелей пола летательных аппаратов (обзор) / И.А. Сарычев, Е.А. Серкова, В.В. Хмельницкий, О.Б. Застрогина // Труды ВИАМ. Полимерные материалы. - 2019. -№7(79). - с. 26-33.

52. Mills, N. Polymer foams handbook: engineering and biomechanics applications and design guide // N. Mills. - Butterworth-Heinemann. - 2007.

53. Ashby, M.F. Metal foams / M.F. Ashby, A.G. Evans, L.J. Gibson. - Elsevier.

2000.

54. Ashby, M.F. The properties of foams and lattices // Philosophical Transactions of the Royal Society A. - 2006. - p.15 - 30.

55. Paika, J.K. The Strength Characteristics of Aluminum Honeycomb Sandwich Panels // Thin-Walled Structures (vol.35). - 1999. - p. 205 - 231.

56. Захаров, А.Г. Исследование новых видов заполнителей из полимерных композиционных материалов для многослойных звукопоглощающих конструкций / А.Г. Захаров, А.Н. Аношкин, В.Ф. Копьев // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. - 2017. - №51. - с.95-102.

57. Иванов, А.А. Новое поколение сотовых заполнителей для авиационно-космической техники / А.А, Иванов, С.М. Кашин, В.И. Семенов. - М: Энергоатомиздат. - 2000. - 436 с.

58. Gibson, L.J. Cellular Solid structures and Properties / L.G. Gibson, M.F. Ashby. - Cambridge University Press. - 1999.

59. Cote F., Deshpande V.S., Fleck N.A. The compressive and shear responses of corrugated and diamond lattice materials // International Journal of Solids and Structures. - 2006.

60. Халиулин, В.И. Анализ применения инновационных методов для производства интегральных конструкций из композитов / В.И. Халиулин, В.В. Батраков // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. - 2016. -№3. - С. 129-133.

61. Гайнутдинов, В.Г. О расчете проектных значений плотности рациональной трехслойной конструкции со стержневым заполнителем / В.Г. Гайнутдинов, И.Н. Абдуллин, С.М. Мусави-Сафави // Известия высших учебных заведений. авиационная техника. - 2016. - №1. - С. 20-24.

62. Wallach J.C. Mechanical behavior of a three-dimensional truss metal / International Journal of Solids Structures. - 2001. - p.38-59.

63. Ендогур, А.И. Сотовые конструкции: Выбор параметров и проектирование / А.И. Ендогур, М.В. Вайнберг, K.M. Иерусалимский. -М.: Машиностроение, 1986. - 198с.

64. Панин, В.Ф. Конструкции с сотовым заполнителем / В.Ф. Панин. - М.: Машиностроение, 1982. - 152с.

65. Михайлин, Ю.А. Специальные полимерные композиционные материалы / Ю.А. Михайлин. - СПб.: Научные основы и технологии. - 2008. - 600с.

66. Савин, С.П. Применение современных полимерных композиционных материалов в конструкции планера самолетов семейства МС-21 / С.П. Савин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2012. - Т.14, №4(2). - с.686-693.

67. Баранников А.А., Вешкин Е.А., Постнов В.И., Стрельников С.В. К вопросу производства панелей пола из ПКМ для летательных аппаратов // Известия Самарского научного центра Российской академии науки. - 2017. - №1. - с. 432447.

68. Куцевич К.Е., Тюменева Т.Ю., Петрова А.П. Влияние наполнителей на свойства клеевых препрегов и ПКМ на их основе // Авиационные материалы и технологии. - 2017. - №4. - с. 51-55.

69. Лукина Н.Ф., Дементьева Л.А., Куцевич К.Е. Клеевые препреги на основе тканей Porcher - перспективные материалы для деталей и агрегатов из ПКМ // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. - 2014. - №6. - ст.10.

70. Шершак В.П., Шокин Г.И., Егоров В.Н. Технологические особенности производства трёхслойных сотовых панелей пола воздушных судов // Авиационная промышленность. - 2014. - №3. - С. 34-42.

71. Малышева Г.В., Гращенков Д.В., Гузева Т.А. Оценка технологичности использования клеев и клеевых препрегов при изготовлении трехслойных панелей //Авиационные материалы и технологии. - 2018. - №4 (53). - с. 26-30.

72. Шокин Г.И., Шершак В.П., Андрюнина. Опыт разработки и освоения производства сотовых панелей пола ЛА из отечественных материалов // Авиационная промышленность. - 2017. - №1. - С. 32-39.

73. Лукина Н.Ф., Петрова А.П., Мухаметов Р.Р., Когтёнков А.С. Новые разработки в области клеящих материалов авиационного назначения // Авиационные материалы и технологии. - 2017. - №8. - С. 452-459.

74. Рабинович, А.Л. Устойчивость обшивки с заполнителем при сжатии // Труды ЦАГИ. - М.: Изд. бюро новой техники. - 1946. - №595. - 38с.

75. Александров, А.Я. Местная устойчивость трехслойных пластин с сотовым заполнителем при продольном сжатии / А.Я. Александров, Э.П. Трофимов // Расчеты элементов авиационных конструкций. -М.: Машиностроение, 1965. -Т.4. - С. 3-72.

76. Gerard G. Torsional instability of a long sandwich cylinder// Proceeding of First National Congress of Applied Mechanics, ASME, 1952.

77. Reissner E. Finite deflection of sandwich plates// J. Aer. Sci. 15, №7, V.75, 1948. P.272-275.

78. Stein M., Mayers J.A. Small-deflections theory for curved sandwich plates NAGA- Technical Report. 1008, 1951.

79. Вайнберг Д.В. Расчёт пластин / Д.В. Вайнберг, Е.Д. Вайнберг. -Изд-во: «Будiвельник», Киев, 1970. - 436 с.

80. Викарио, А., Толанд Р. Критерии прочности и анализ разрушения конструкций из композиционных материалов // Сборник «Композиционные материалы». - М.: Машиностроение. - 1978 - Т8. - c. 62-107.

81. Комаров В.А., Кишов Е.А., Чарквиани Р.В., Павлов А.А. Расчетно-экспериментальный анализ прочности изделий из тканевого эпоксидного углепластика // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. Серия: Машиностроение и энергетика. -2015. - Т14, № 2. - с. 106112.

82. ASTM C365/C365M- 11а. Standard Test Method for Flatwise Compressive Properties of Sandwich Cores. -ASTM International, 2016. - 8 p.

83. ОСТ1 90150-74. Пластмассы. Метод испытания на прочность при сжатии сотового заполнителя. - М.: ВИАМ, 1975. - 9 с.

84. ASTM C393/C393M-11е1. Standard Test Method for Flexural Properties of Sandwich Constructions by Beam Flexure. -ASTM International, 2011. - 8 p.

85. ОСТ1 90265-78. Пластмассы. Метод определения прочности при изгибе трёхслойных материалов с сотовым заполнителем. - М.: МАП, 1978. - 12 с.

86. ASTM C273/C273M. Standard Test Method for Shear Properties of Sandwich Core Materials. -ASTM International, 2011. - 8 p.

87. ASTM C297/C297M-15. Standard Test Method for Flatwise Tensile Strength of Sandwich Constructions. -ASTM International, 2015. - 8 p.

88. ОСТ1 90069-72. Клеи. Метод определения прочности при отрыве клеевого соединения сотового заполнителя с обшивкой. - М.: ВИАМ, 1973. - 7 с.

89. ГОСТ 25.601-80. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания плоских

образцов на растяжение при нормальной, повышенной и пониженной температурах. - М.: Издательство стандартов, 1980. - 15 с.

90. ASTM D3410/D3410M. Standard Test Method for Compressive Properties Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading. -ASTM International, 2008. - 16 p.

91. ГОСТ 25.602-80. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания плоских образцов на сжатие при нормальной, повышенной и пониженной температурах. -М.: Издательство стандартов, 1980. - 13 с.

92. ASTM D3518/D3518M-08. Standard Test Method for In-Plane Shear

Response of Polymer Matrix Composite Materials by Tensile Test of a ±45° Laminate. -ASTM International, 2008. - 7 p.

93. ASTM D4255/D4255M. Standard Test Method for In-Plane Shear Response of Polymer Matrix Composite Materials by the Rail Shear Method. -ASTM International, 2011. - 13 p.

94. ASTM D790/D790M. Standard Test Method for Flexural Propeties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials [Text]: Annual Book of ASTM Standards. -ASTM International, 2011. - 9 p.

95. ГОСТ 25.604-80. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на изгиб при нормальной, повышенной и пониженной температурах. - М.: Издательство стандартов, 1980. - 13 с.

96. Заготовки панелей пола из неметаллических материалов. Технические требования. ИНСТРУКЦИЯ. - ПАО «Ил», 2017. - 25 с.

97. ASTM D618/D618M-01. Standard Practice for Conditioning Plastics for Testing. -ASTM International, 2001. - 17 p.

98. ГОСТ 14359-69. Методы механических испытаний. Общие требования. - М.: Издательство стандартов, 1969. - 21 с.

99. Разработка технических требований к композиционным клеевым материалам и оптимизация конструктивно-технологического облика трехслойных

сотовых панелей пола с целью снижения весовых характеристик: отчет о НИР / Комаров В.А. - Самара: Самарский университет, 2018. - 317 с.

100. Исследование свойств образцов трёхслойных сотовых конструкций панелей пола с обшивками из клеевых угле- и стеклопластиков в соответствии с программой испытаний, определение параметров их повреждаемости при циклическом нагружении: отчет о НИР / Комаров В.А. - Самара: Самарский университет, 2019. - 188 с.

101. Зарубин, В.А. Проектирование силовых авиационных конструкций из волокнистых композитов на основе дискретных моделей: дисс. Канд. техн. наук.: 05.07.02 / Зарубин Вячеслав Александрович. - Куйбышев, 1984. - 148 с.

102. Ahmad, S. Analysis of Thich and Thin Shell Structures by Curved Finite Elements / S. Ahmad, B.M. Irons, O.C. Zienkiewicz // International Journal for Numerical Methods in Engineering. - 1970. - Vol.2, №3. - p.419-451.

103. Малков, В.П. Оптимизация упругих систем /В.П. Малков, А.Г. Угодчиков. - М.: Наука, 1981. - 288 с.

104. Есипов, Б.А. Методы оптимизации и исследование операций / Б.А. Есипов. - Изд-во: Самар. гос. аэрокосм. Ун-т. - 2007. - 180 с.

105. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич. - М.: Мир. - 1975. - 238 с.

106. Астахов, М.Ф. Справочная книга по расчёту самолёта на прочность / М.Ф. Астахов, А.В. Караваев, С.Я. Макаров, Я.Я. Суздальцев. - Государственное издательство оборонной промышленности, 1954. - 648 с.

107. Биткин В.Е., Жидкова О.Г., Комаров В.А. Выбор материалов для изготовления размеростабильных несущих конструкций// Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. - 2018. -Т. 17, №1. - с. 100-117.

108. Комаров В.А. Проектирование силовых аддитивных конструкций: теоретические основы / В.А. Комаров // Онтология проектирования. - 2017. -Т.7 (№2). - с. 191-206.