разработка композитного цилиндра

[Mijailo]

привет!

после выйгранного конкурса по профилю крыла я решил (по заданию шефа) разработать вот такую деталь для корпуса ракеты (мой проэкт окончания аэрокосмической инженерии)... короче ...

надо разработать монолитный цилиндр (высота 1.2м, внутренний радиус 398мм) из углепластика М60J наиболее лёгкий используя технологию изменяемой ориентатции (можно укладывать +60/-60/90/40 .... тд тп а тут например сверху 45/-45 а снизу плавно переходит к 60/-60) по протяжении цилиндра.

задача ставится так: с верху на цилиндр давят полторы тонны ... типа спутник ... и снизу он закреплён предотвращая все ротатции и движения ... как будто закопан..

надо найти самое наилудшее изменение направлений волокон (в радиальном и продольном направлении) чтобы цилиндр выдержал нужный вес и не сломался (bucke)

читал, амеры чегото давно уже считают и делают, но изучая литературу, я нашёл что такая технология только хороша для распределённых сил и кодга цилиндр загибаеш ... углепластик лучше рабботает на растягивание чем на сдавливание и просто если гнёш цилиндр относительно перпендикулярной его оси симетрии, сверху кладёш меньше матерьяла а снизу больше и за счёт этого экономиш вес (у апача так сделання балка заднего винта "tail boom" (разрабатывается), там есчо можно сэкономить за счёт того что знаеш что есть постоянный момен... на одну сторону больше а на другую меньше) .

а с аксиальным коллапсом проблема другая ... вроде пишут что если распределиш упругость треугольно по сечению(самое оптимальное распределение против коллапса .. говорят ето форма травинки ... буквой "V" ,но ето не подходит.) это в принципе не трудно намотать и просчитать ... но проблема в распределении по главной оси.

читал что есть такая "обобщеная задача ойлера" (Euler) которая заключается в аналитическом нахождении распределения материала по колонне такого, что количество материала минимальное а вес для коллапса макнимальный. моя затея применить решение етой задачи к композитному цилиндру и обратным методом найти распределениые флексуральной упругости (матрица [D]) и от-туда найти распределение этих углов. получится распределениые по двум осям ...

у амеров компютеров много и они очень большие ... а у меня только добрый квад с парой гигов памяти ... "профы" берут кустер и грузят туда все возможные решения задачи и просто решают методом научного тыка... я постараюсь это сделать с АБАКУС 6.9.1 но нужно сократить количество расчётов, тем более эта прграмма в оновном пригодна для презентатций а не для научных точных расчётов если конечно не делать прямую численную симулятцию с сеткой на 1Гига елементов..

моя идея, собрать алгоритм оптимизации используя кривую шестого порядка или сплайны для продольного распределения углов а для кругового распределения взять треугольник ... (EI) только вот не знаю как сопряч етот (EI) с матритцами A,B,D которые характеризуют прочность композитов..

буду выкладывать прогерссы ... если у кого какая идея ..



прогаммирование угеобматывалки (синсиннати 3000 Адвансед Фибер Плейсмент Систем) беру на себя ... когда изготовим и испечём, поэтапно выложу фотки ...

спасибо очень благодарен любой помощи


если нужен материал о котором выше идёт реч, спросите, выложу ..или дам ссыклку