Труды сотрудников ИВМ СО РАН

[Text] : статья / E. N. Vasilyev, V. A. Derevyanko, A. N. Mierau // The 3rd Workshop on Magneto-Plasma Aerodynamics in Aerospase Applications. - Moscow, 2001. - p. 160-164

ГРНТИ

29.27.41

Аннотация: Nowadays in leading countries of the world active research has been conducted on developing the perspective hypersonic aerospace aircraft. One of the key directions of research on this problem is the development highly efficient hypersonic ramjet engine (HRE). It is known that the efficiency of HRE with supersonic flow velocities in the combustion chamber decreases with the increasing of flight velocities. The basic losses take place in the combustion chamber as firstly the relative losses of working capacity of gas is considerably increasing at the heat supply, secondly because of high speed of the flow the quality of fuel confusion with the air on the bounded length considerably deteriorates and the completeness of combustion declines. The remarks of estimates demonstrate that for this reason the application of HRE is bounded evidently with the Mach numbers of flight that doesn't exceed 11-12. At the same time the thermodynamic estimates demonstrate the considerable reserve on the specific characteristics. This reserve can partly be realized by the reconstruction of the structure of the current using MHD-interaction.

http://icm.krasn.ru/refextra.php?id=2342,
Полный текст

Держатели документа:
ИВМ СО РАН : 660036, Красноярск, Академгородок, 50, стр.44

Доп.точки доступа:
Derevyanko, V.A.; Деревянко, Валерий Александрович; Mierau, A.N.; Васильев, Евгений Николаевич

[Text]. - Electronic text data (73 Kb)
. - Режим доступа: http://icm.krasn.ru/refextra.php?id=1515. - Электрон. версия печ. публикации . - Режим доступа: http://library.krasn.ru/trudy/2000/1515lab23eng_28.pdf (Полный текст) : статья / A.N. Mierau, V.A. Derevyanko, A.N. Vasilyev. - Electronic text data (73 Kb) // X International Conference on the Methods of Aerophysical Research. - Novosibirsk, 2000. - Part III. - p. 143-149
Аннотация: Nowadays both in Russia and abroad active research has been conducted on developing perspective hypersonic aerospace aircraft. The developing of such aircraft would allow to essentially expand aircraft possibilities and to reduce delivery cost of goods to the near-earth orbit. In many countries of the world there are programs of creation of hypersonic aircraft such as: HOTOL in Great Britain, NASP in USA, HERMES in France. One of key while conducting these projects is the creation of a hypersonic ramjet engine having necessary propulsive, mass and dimensional characteristics with all altitude range and flight velocities of an aircraft. The basic difficulties, in development of such engine types are caused by substantial of deterioration of quality of fuel mixture with an oxidant under supersonic flow velocities in the combustion chamber, which results in decrease of an engine efficiency and deterioration of its propulsion. To increase the efficiency of HRE with the supersonic flow velocity in the combustion chamber the authors offered MHD control of gas flow in the channel HRE based on creation in a stream of local plasma areas with temperature 104 K interacting with an external magnetic field [1], [2]. The work presents investigation results for the structure of non-stationary gas-dynamic flow in the channel HRE with MHD - control. It also describes the calculation of propulsion performance characteristics of the given engine on the basis of mathematical simulation of processes, which take place in the channel of an engine. Thee work objective was the research of non-stationary periodic flow with heat application in the tract HRE with MHD - control on the basis of mathematical modeling of processes which take place in the channel of an engine and the calculation of propulsion performance characteristics of an engine. In the work the model HRE including the air intake, MHD - channel and nozzle was considered. The MHD - channel is made of two flat electrodes and sidewalls from a dielectric. The local constant flow heat permitting to create periodical local plasma areas (T- layer) is provided with the systems of initiation the constant magnetic field in the volume of the channel is ensured with an external magnetic system.

http://icm.krasn.ru/refextra.php?id=1515,
Полный текст

Держатели документа:
ИВМ СО РАН : 660036, Красноярск, Академгородок, 50, стр.44

Доп.точки доступа:
Derevyanko, V.A.; Деревянко, Валерий Александрович; Vasilyev, A.N.; Васильев А.Н.

/ V.Shaydurov, T.Liu, Z.Zheng // AIP Conference Proceedings. - 2012. - Vol. 1487: 4th International Conference on Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences: Memorial Volume devoted to Prof. Christo I. Christov, AMiTaNS 2012 (11 June 2012 through 16 June 2012, St. Constantine and Helena) . - pp. 42-48, DOI 10.1063/1.4758940 . -
Аннотация: Computational aerodynamics is a key technology in aircraft design which is ahead of physical experiment and complements it. Of course all three components of computational modeling are actively developed: mathematical models of real aerodynamic processes, numerical algorithms, and high-performance computing. The most impressive progress has been made in the field of computing, though with a considerable complication of computer architecture. Numerical algorithms are developed more conservative. More precisely, they are offered and theoretically justified for more simple mathematical problems. Nevertheless, computational mathematics now has amassed a whole palette of numerical algorithms that can provide acceptable accuracy and interface between modern mathematical models in aerodynamics and high-performance computers. A significant step in this direction was the European Project ADIGMA whose positive experience will be used in International Project TRISTAM for further movement in the field of computational technologies for aerodynamics. This paper gives a general overview of objectives and approaches intended to use and a description of the recommended four-stage computer technology. В© 2012 American Institute of Physics.

Scopus,
РИНЦ


Доп.точки доступа:
Liu, T.; Zheng, Z.; Шайдуров, Владимир Викторович

/ V. A. Shchepanovskii // Russ. J. Numer. Anal. Math. Model. - 1997. - Vol. 12, Is. 4. - P373-397, DOI 10.1515/rnam.1997.12.4.373. - Cited References: 47 . - ISSN 0927-6467РУБ Engineering, Multidisciplinary + Mathematics, Applied

Аннотация: We propose the formalized methods of mathematical modelling of a three-dimensional supersonic flow on the basis of solutions of smaller dimensionality. We separate a base algorithm for constructing the solution and derive an equation for the streamlined space surface. We introduce concrete techniques, viz. the procedures of superposition, completion, and convergence. We construct test forms for debugging the multidimensional computational algorithms and study various parts of hypersonic aircraft.

WOS,
Scopus

Держатели документа:
Computer Center, Siberian Br. Russ. Acad. of Sci., Krasnoyarsk 660036, Russian Federation
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Shchepanovskii, V.A.; Щепановский, Владимир Александрович

[Текст] : статья / А. Н. Рогалев, А. А. Рогалев // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2015. - Т. 16, № 1. - С. 104-112 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: NUMERICAL ESTIMATIONS OF MAXIMUM DEVIATIONS FOR AIRCRAFT TRAJECTORIES IN THE ATMOSPHERE
Аннотация: Основная задача статьи - описать гарантированные методы решения систем дифференциальных уравнений с учетом управляющих воздействий и их применение к задачам оценки предельных отклонений летательных аппаратов. Постановка задач оценки предельных отклонений обусловлена практическими потребностями оценки надежности сложных нелинейных управляемых систем, выполняющих свои функции в условиях возмущений. Примером такой системы является летательный аппарат: самолет, ракета, космический корабль. Среди задач оценки предельных отклонений следует отметить исследование движения самолета на этапе автоматического захода на посадку, где определяется, возможно ли нарушение ограничений, наложенных на кинематические параметры самолета, в момент касания взлетно-посадочной полосы. К таким задачам относится также оценка возможности потери устойчивости движения летательного аппарата на заданном интервале времени. Наибольшие сложности при решении такой задачи возникают в том случае, когда условия полета не являются стационарными, например, при рассмотрении участка спуска в атмосферу орбитальной ступени космического корабля. В этом случае отсутствуют сами критерии потери устойчивости, если не ограничиваться простейшим случаем линейной системы, для которой могут быть использованы условия Рауса-Гурвица. Упрощенным критерием потери устойчивости может служить некоторое пороговое или критическое значение одного из параметров движения самолета, например, угла атаки или угла скольжения. В подобных задачах важную роль играют множества достижимости - совокупности концов всех траекторий управляемой системы, начинающихся в начальный момент времени в точках начального множества. Эти множества применяются в задачах гарантированного или минимаксного оценивания решений динамических систем, если действующие на систему внешние возмущения и ошибки наблюдения заключены в определенных пределах (стеснены ограничениями). Анализ работ, выполняющих оценки множеств достижимости, свидетельствует о том, что получить надежную оценку множеств достижимости управляемых систем в условиях неопределенности, если в правые части этих систем управляющие воздействия входят произвольным образом, а не только как аддитивный член, удается не всегда. Поэтому возможности применения гарантированных методов, основанных на символьном представлении решений, для оценки множеств достижимости будут полезными специалистам в управлении. Представлены результаты применения численных методов, основанных на построении символьных формул решений и оценивании всех возможных ее значений
In this article we studyguaranteedmethods for solving differential equations systems with control actions and its application for problems of aircrafts trajectories maximum deviations estimating. The problem statement of maximum deviations estimating is caused by the necessity to evaluate reliability of complexnonlinear controlled systems that operate under the influenceof perturbations. The exampleof such system is an aircraft: an airplane, a rocket, a spacecraft. We should emphasize the research of an airplane movement during an autoland approach among problems of maximum deviations estimating. This research gives an answer whether a violation of restrictions imposed on the kinematic parameters of an airplane touching down a runway is possible or not. The problems of limit deviations evaluating also includeestimating ofthe possibilityof an aircraft motion stability’s loss for a given time interval. The greatest difficultyin solving suchproblems arises inthe case when flight conditionsare not fixed, for example, when consideringthe descentinto the atmosphere of a spacecraft orbiter. In this case the loss of stability criteriathemselves are not formulated, if we do not confine ourselves to the simplest case of a linear system, forwhich theRouth-Hurwitz conditions can be used. Some threshold orcritical valueof one of theparameters of an airplane can serve as a simplisticcriterion of stability loss. For example, the angle of attack orslip angle can be taken as such parameter. Reachable sets(collections of all the trajectories of controlled systems) make a figure in such problems. These setsare used in problems of guaranteed or minimax estimationof solutions of dynamical systems ifexternal perturbations that influence on a system andobservation errorsare enclosedwithin a certain range(constrained by limitations). The analysis of works that estimatereachable sets indicatesthat the reliable estimationof reachable setsof controlled systems under uncertainty, if theright-hand sidesof these systemsdepend nonlinearly on thecontrol actions,is not always possible. Therefore the possibility of the guaranteed methods based on symbolic representation of solutions for reachable sets evaluation will be useful for specialists in control. The article presents theresults of the applicationof the numericalmethods basedon the constructionof symbolicformulas of solutions andevaluating all of its possiblevalues.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский федеральный университет, Институт космических и информационных технологий

Доп.точки доступа:
Рогалев, А.А.; Rogalyov A.A.; Rogalev A.N.

[Текст] : статья / Г. Г. Крушенко // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2015. - Т. 16, № 3. - С. 735-742 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: Manufacturing technology and welding of aluminum alloys electrodes containing nanopowders

УДК	621.791.75

Аннотация: При изготовлении конструкций летательных аппаратов из алюминиевых сплавов применяется сварка, физическая сущность которой заключается в получении неразъемного соединения путем расплавления и совместной кристаллизации материалов сварочного электрода и соединяемых деталей. Однако при этом структура сварного шва и соединяемых деталей в области влияния нагрева укрупняется, что приводит к уменьшению механических свойств сварного изделия. Известно, что металлоизделия с мелкокристаллической структурой обладают более высокими механическими свойствами по сравнению с крупнокристаллическими. При этом в практике литейного производства с целью измельчения структуры литых изделий применяется модифицирование, суть которого заключается во введении в жидкий металл с помощью лигатур веществ, служащих центрами кристаллизации. Однако возможности таких средств модифицирования достигли пределов, и в последние годы нашел применение новый способ модифицирования с использованием нанопорошков (НП) химических соединений (нитриды, карбиды, бориды, оксиды), который дает более высокий эффект повышения механических свойств литых изделий. Имея в виду тот факт, что механизмы кристаллизации литых изделий и сварного шва идентичны, технологию модифицирования жидких сплавов использовали для измельчения структуры сварного шва при изготовлении сварной конструкции летательного аппарата из листов на примере алюминиево-магниевого сплава АМг6 с применением сварочных прутков, содержащих НП. Результаты испытаний вырезанных из сваренной конструкции образцов показали, что s _в металла в области сварного шва при сварке прутком, содержащим НП BN, составляет 333 МПа, LaB ₆ - 338 МПа и TiCN - 345 МПа. Эти значения оказались соответственно выше на 4,1, 5,6 и 7,8 %, чем у образцов из сплава АМг6 (320 МПа), сваренных по стандартной технологии электродом из этого же сплава. Разработка защищена патентами Российской Федерации.
In the manufacture of aircraft structures made of aluminum alloys used is the welding, physical essence of which is to obtain a permanent connection by melting and co-crystallization of the welding electrode materials and parts to be joined. However, while the structure of the weld and the joined parts of the influence of heat coarsen, which leads to a reduction in the mechanical properties of the welded articles. It is known that metal with fine-grained structure has higher mechanical properties compared to coarse. Thus in practice, for the purpose of foundry castings structure refinement modification is used, the essence of which consists in introducing alloys into the liquid metal using substances which serve as crystallization centers. However, the possibility of modifying such agents has reached the limits in recent years and a new method of modifying the application using nanopowders (NP) chemical compounds (nitrides, carbides, borides, oxides), which gives a high effect of enhancing the mechanical properties of the molded articles has been found. It should be beared in mind that the mechanism of crystallization of molded articles and weld identical technology modifying liquid alloy was used to grind the weld structure in the manufacture of a welded structure of the aircraft from the example sheets of aluminum-magnesium alloy AMg6 with welding rods containing NP. The test results are cut from the welded structure samples showed that s metal at the weld joint during the welding rod comprising NP BN, is 333 MPa, LaB6 - 338 MPa, TiCN - 345 MPa. These values were higher than 4.1, respectively; 5.6 and 7.8 %, than the samples have AMg6 alloy (320 MPa), welded by the standard electrode of the same alloy. The development is protected by patents of the Russian Federation.

РИНЦ,
Полный текст сборника

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Krushenko G.G.

[Текст] : статья / А. В. Кацура, Г. Г. Крушенко // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. - 2016. - Т. 1, № 12. - С. 859-861
   Перевод заглавия: INCREASING TOTAL RUNNING TIME OF THE AIRCRAFT STRUCTURE

УДК

621.873

539.389.3

Аннотация: Представлены результаты исследования по проблеме повышения долговечности элементов конструкции летательных аппаратов.
The article presents the results of a research about the problem of increasing total running time of structural elements of the aircraft.

РИНЦ

Держатели документа:
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Доп.точки доступа:
Крушенко, Генрих Гаврилович; Krushenko G.G.; Kasura A.V.

[Текст] : статья / Г. Г. Крушенко, И. В. Кукушкин // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2016. - Т. 17, № 4. - С. 1053-1061 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: SOME TOOLS AND WAYS OF CONNECTING THE MATING PARTS OF AEROSPACE PRODUCTS

УДК

621.757

Аннотация: Практически все изделия различных отраслей промышленного производства состоят из комплектующих деталей, часть из которых соединяется в узлы и механизмы с помощью различных способов и средств. Такие соединения могут выполняться как в подвижном, так и в неподвижном вариантах, которые, в свою очередь, могут быть выполнены как разъемными, так и неразъемными, а применяемые для этого способы и технологии выбираются в зависимости от технических возможностей обеспечения безопасности собираемого изделия в эксплуатации, стоимости и других показателей. В ряде случаев выгоднее собрать узел/механизм или изделие именно из соединяемых с помощью крепежа комплектующих деталей, чем изготовлять его из «цельного» материала (monolithic bulk material). При изготовлении сложных изделий, относящихся, например, к аэрокосмической технике, для обеспечения точности и надежности сборки применяется широкий диапазон технологий соединения деталей, особенно из разнородных материалов, включая холодную сварку (cold welding), которая выполняется без нагрева соединяемых деталей, плотное соединение происходит в результате их сжатия до появления пластических деформаций; сварку трением с перемешиванием (friction stir welding); окантовывание с помощью штампа (mechanical clinching); клепальную технологию (self-pierce riveting) и др. Приводятся конкретные примеры выполнения соединения деталей при изготовлении изделий аэрокосмической отрасли, такие как сварка (корпуса летательных аппаратов), пайка (камера сгорания), соединение с натягом (головка цилиндра), соединение при помощи шпилек (корпус турбонасосного агрегата), штифтов (лопатки спрямляющего аппарата вентилятора газотурбинного двигателя) и др.
Almost all products of various branches of industrial production consist of components, some of which are connected in the nodes and the mechanisms through various ways and means. Such connections can be made, both in the mobile and fixed variants, which, in turn, may be made detachable and non-detachable, and used methods and technologies which are chosen depending on the technical capabilities, security, collect the product in operation, cost and other factors. In some cases it is more profitable to collect node/mechanism or product originating from connected via fastener components than manufacturing it from a “solid” material (monolithic bulk material). In the manufacture of complex products, for example, related to aerospace engineering, to ensure the accuracy and reliability of assembly a wide range of technologies of details connection, especially of dissimilar materials, including: cold welding, which is performed without heating the joined parts, a tight coupling occurs as a result of their compression until plastic deformation, friction welding with stirring, mechanical clinching, riveting technology and other, is applied. The article provides the specific examples of the connection parts in the manufacture of products of aerospace industry, such as welding (case aircraft), soldering (combustion chamber), the connection tightness (cylinder head), the connection with bolts (case turbo-pump assembly), pins (blades directing vanes of the fan gas turbine engine) and other.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Доп.точки доступа:
Кукушкин, И.В.; Kukushkin I.V.; Krushenko G.G.

[Текст] : статья / Г. Г. Крушенко // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2016. - Т. 17, № 1. - С. 194-199 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: THE MANUFACTURE OF PARTS OF THE VEHICLE BY LIQUID FORGING OUT OF ALLOY АК7

УДК

621.746

Аннотация: Описана практически новая технология производства деталей в приложении к деталям летательной аппаратуры, изготовляемых из алюминиевых сплавов, сочетающая как подготовку расплава к литью, так и способ изготовления собственно детали. Исследование проведено на известном литейном алюминиево-кремниевом сплаве АК7ч, широко применяющемся в аэрокосмической отрасли для изготовления деталей силовых агрегатов, работающих в сложнонагруженных условиях. Подготовка расплава к литью, кроме общепринятых приемов, заключалась во введении в жидкий металл перед заливкой нанопорошка карбида бора В₄С, частицы которого имеют размеры нанодиапазона и отличаются высокой твердостью и температурой плавления, в связи с чем выполняют роль эффективных центров кристаллизации - так называемых модификаторов. Результатом их введения в расплав является измельчение структуры сплава получаемых изделий, что приводит к повышению их механических свойств. Способ получения деталей из модифицированного карбидом бора сплава заключается в применении для этой цели технологии жидкой штамповки, суть которой заключается в заливке расплава в матрицу с последующим прессованием. Основной положительной характеристикой этого способа является подавление образования в кристаллизующемся сплаве газово-усадочных пустот, что также способствует росту механических свойств прессованных деталей. Работа проведена на реальной детали летательной аппаратуры типа «переходник» силового агрегата. При этом в результате сочетания модифицирования расплава нанопорошком карбида бора и последующего его прессования были получены детали с более высокими механическими свойствами по сравнению со стандартной технологией: временное сопротивление повысилось на 8,37 %, а пластичность - в 2,1 раза.
This article describes a new technology for the production of parts in the application to the parts of aircraft equipment, manufactured from aluminum alloys, combining the preparation of the melt to the casting, and a method of manufacturing the actual details. The study was conducted on a known casting aluminum-silicon alloy AK7ч widely used in the aerospace industry, for the manufacture of power units parts operating in difficult-loaded conditions. Preparation of the melt to the casting, in addition to the conventional techniques, was introducing into the molten metal before pouring nanopowder of boron carbide В₄С, the particles of which have dimensions of the nano-range and high hardness melting temperature, and therefore perform the role of an effective crystallization centers - so-called modifiers. The result of their introduction into the melt is a refinement of the structure of the alloy of the products obtained, which leads to the improvement of their mechanical properties. The method of obtaining details of the modified boron carbide alloy is used for this purpose, the technology of liquid forging, the essence of which consists in pouring the melt into the matrix, followed by pressing. The main positive feature of this method is the suppression of education in the crystallized alloy gas-shrinkage cavities, which also contributes to increase the mechanical properties of the molded parts. The work has been done on a real part of the aircraft equipment type “adapter” power unit. In the result of a combination of inoculation of melt nanopowder of boron carbide and its subsequent pressing were the items received with higher mechanical properties compared to standard technology - temporal resistance increased to 8.37 per cent, and plasticity - in 2.1 times.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Krushenko G.G.

[Текст] : статья / А. Н. Рогалев // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2016. - Т. 17, № 2. - С. 350-358 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: APPLICATION OF SENSITIVE FUNCTIONS, WHICH USED TO COMPUTE TUBES INCLUDING THE TRAJECTORIES OF CONTROL SYSTEMS

УДК

517.977.1

Аннотация: Рассматриваются вопросы применения функций чувствительности для вычисления границ включений множеств достижимости управляемых систем в задачах оценки предельных отклонений летательных аппаратов: самолета, ракеты, космического корабля. Как правило, в рамках теории чувствительности проводится численное исследование параметрической модели управляемой системы во всем диапазоне изменения определяющей совокупности параметров. Практическое применение такого подхода очень часто оказывалось нецелесообразным или невозможным из-за огромного количества требуемых вычислений и необозримости получаемых результатов. Предложенное и реализованное в статье совместное применение функций чувствительности и символьных формул решений позволяет эффективно вычислять включения множеств достижимости - совокупностей концов всех траекторий управляемой системы, начинающихся в начальный момент времени в точках начального множества. Эти множества применяются в задачах гарантированного оценивания совокупностей отклонений летательных аппаратов и задачах контроля предельных отклонений, при этом действующие на систему внешние возмущения и ошибки наблюдения заключены в определенных пределах (стеснены ограничениями). Под функциями чувствительности понимаются производные различных переменных состояния и показателей качества по параметрам соответствующей и определяющей группы. Эти функции являются решениями уравнений чувствительности, которые могут быть непосредственно получены из известной параметрической модели системы. Описанный в статье метод, использующий символьные формулы решения и функции чувствительности, позволяет получить надежную оценку множеств достижимости управляемых систем в условиях неопределенности, если в правые части этих систем управляющие воздействия входят произвольным образом, не только как аддитивный член. Область применения этого метода включает задачи оценки предельных отклонений при движении самолета на этапе автоматического захода на посадку, задачи определения возможности потери устойчивости движения летательного аппарата на заданном интервале времени, т. е. задачи траекторной безопасности летательного аппарата, задачи посадки вертолета. Упрощенным критерием потери устойчивости в подобных задачах служит вычисление некоторого порогового или критического значения одного из параметров движения и оценки границ областей всех возможных траекторий. Представлены результаты применения численных методов, основанных на символьных формулах решений и функциях чувствительности и оценивании всех возможных ее значений.
This article presented the use of sensitivity functions to compute the boundaries of inclusions of control systems reachability sets and their application to problems of estimation tolerances of aircraft motion, or missiles motion, or spacecraft motion. As a rule, the model of the control system is carried out throughout the range of the defining set of parameters in the framework of the sensitivity of numerical investigation of the parametric. The practical application of this approach is very often impractical or impossible because of the huge number of required computations and countless of the results. The combined use of the sensitivity functions and the analytical formulas of solutions proposed and implemented in the article, can effectively compute the inclusion of reachable sets. These sets include all trajectories of the control system, starting at the initial time point in the initial set. The inclusion of reachable sets are used in problems of guaranteed estimation of variance sets aircraft and in problems of control tolerances, considering that the current external disturbances of system and errors of observation are enclosed within certain limits (constrained by limitations). Defined sensitivity functions are derivatives of various state variables with respect the parameters of the appropriate group. Obtained these functions are solutions of the sensitivity equations constructed directly from a known parametric model of the system. Using the method, based on symbolical formulas for the solution and based on sensitivity function, allows getting a reliable estimate of reachable sets of control systems in conditions of uncertainty. Control actions are included on the right side of these systems arbitrarily, not only as an additive term. Application of this method involves the problem of estimating the maximum deviations of the aircraft motion at the stage of the automatic approach, the problem of determining the possibility of loss of stability of the aircraft motion at a given time, that is the problem of safety of the aircraft trajectory, the problem of the helicopter landing. Simplified criteria for buckling in such problems are the computation of a threshold or critical value of one of the motion parameters, and evaluation of the boundaries of all possible trajectories. The article presents the results of numerical methods based on the use of analytical formulas and sensitivity functions and evaluating all its possible values (reachable sets of control systems).

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Rogalev A.N.

[Текст] : статья / Генрих Гаврилович Крушенко, Гурий Валерьевич Двирный, Светлана Николаевна Решетникова // Исследования наукограда. - 2016. - № 3-4. - С. 32-38 . - ISSN 2225-9449
   Перевод заглавия: Welding surround structures of aluminum alloys nanopowder electrodes with a fibrous structure

УДК	621.791.75

Аннотация: При изготовлении конструкций летательных аппаратов из алюминиевых сплавов применяется сварка, физическая сущность которой заключается в получении неразъемного соединения путем расплавления и совместной кристаллизации материалов сварочного электрода и соединяемых деталей. При этом структура сварного шва и соединяемых деталей в области влияния нагрева укрупняется, что приводит к уменьшению механических свойств сварного изделия. Известно, что металлоизделия с мелкокристаллической структурой обладают более высокими механическими свойствами по сравнению с крупнокристаллическими. При этом в практике литейного производства с целью измельчения структуры литых изделий применяется модифицирование, суть которого заключается во введении в жидкий металл с помощью лигатур веществ, служащих центрами кристаллизации. Однако возможности таких средств модифицирования достигли пределов, и в последние годы нашел применение новый способ модифицирования с использованием нанопорошков (НП) химических соединений (нитриды, карбиды, бориды, оксиды), который дает более высокий эффект повышения механических свойств литых изделий. Имея в виду тот факт, что механизмы кристаллизации литых изделий и сварного шва идентичны, технологию модифицирования жидких сплавов использовали для измельчения структуры сварного шва при изготовлении сварной конструкции летательного аппарата из листов на примере алюминиево-магниевого сплава АМг6 с применением сварочных прутков, содержащих НП. Результаты испытаний вырезанных из сваренной конструкции образцов показали, что ?в металла в области сварного шва при сварке прутком, содержащим НП, оказалось больше, чем имеют образцы из сплава АМг6, сваренные по стан- дартной технологии электродом из этого же сплава.
In the manufacture of aircraft structures made of aluminum alloys used welding, physical essence of which is to obtain a permanent connection by melting and co-crystallization of the welding electrode materials and parts to be joined. While the structure of the weld and the joined parts of the influence of heat coarsened, which leads to a reduction in the mechanical properties of the welded articles. It is known that metal with fine-grained structure have higher mechanical properties compared with coarse. Thus in practice, for the purpose of foundry castings structure refinement is used modification, the essence of which consists in introducing into the liquid metal alloys using substances which serve as crystallization centers. However, the possibility of modifying such agents have reached the limits in recent years and have found a new method of modifying the application using nanopowders (NP) chemical compounds (nitrides, carbides, borides, oxides), which gives a high effect of enhancing the mechanical properties of the molded articles. Bearing in mind the fact that the mechanism of crystallization of molded articles and weld identical technology modifying liquid alloy used to grind the weld structure in the manufacture of a welded structure of the aircraft from the example sheets of aluminum-magnesium alloy AMg6 with welding rods containing NP. The test results are cut from the welded structure samples showed that ?в metal at the weld joint during the welding rod comprising NP were higher than the samples have AMg6 alloy, welded by the standard electrode of the same alloy.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнёва

Доп.точки доступа:
Двирный, Гурий Валерьевич; Dvirniy G.V.; Решетникова, Светлана Николаевна; Reshetnikova S.N.; Krushenko G.G.

[Текст] : статья / Н. А. Тестоедов [и др.] // Решетневские чтения. - 2016. - Т. 1, № 20. - С. 159-161 . - ISSN 1990-7702
   Перевод заглавия: WELDING OF THREE-DIMENSIONAL DESIGNS OF WROUGHT ALUMINUM ALLOYS WITH ELECTRODES CONTAINING NANOPOWDERS

УДК	621.791.75

Аннотация: Сварка объемной конструкции из листов алюминиевого деформируемого сплава АМг6 электродами, содержащими нанопорощки (НП) химических соединений, приводит к измельчению структуры сварного шва, в результате чего повышаются его механические свойства. При этом прочность металла в области сварного шва при сварке электродами, содержащими НП BN, составляет 333 МПа, LaB₆ - 338 МПа и TiCN - 345 МПа, что соответственно выше на 4,1; 5,6 и 7,8 %, чем имеют образцы из сплава АМг6 (320 МПа), сваренные по стандартной технологии электродом из этого же сплава.
Welding three-dimensional structures from sheets of aluminum alloys AMg6 with electrodes containing nanopores (NP) chemical compounds leads to the refinement of the structure of the weld, resulting in higher mechanical properties. The strength of the metal in the region of the weld when welding with electrodes containing NP BN, is 333 MPa, LaB6 - 338 MPa, and a TiCN - 345 MPa, respectively, higher by 4,1; 5,6; and 7,8% have samples of alloy AMg6 (320 MPa) welded by standard techniques electrode of the same alloy.

РИНЦ

Держатели документа:
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва», Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М.Ф. Решетнева
Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук

Доп.точки доступа:
Тестоедов, Н.А.; Testoedov N.A.; Крушенко, Генрих Гаврилович; Krushenko G.G.; Двирный, В.В.; Dvirniy V.V.; Двирный, Г.В.; Dvirniy G.V.

[Текст] : научное издание / А. Н. Рогалев // Решетневские чтения. - 2016. - Т. 2, № 20. - С. 81-83 . - ISSN 1990-7702
   Перевод заглавия: GUARANTEED COMPUTATION OF PHASE STATES IN PLANE WIRING PROBLEMS UNDER THE INFLUENCE OF WIND DISTURBANCE

УДК

517.977.1

Аннотация: Описывается применение гарантированных методов, позволяющих получать границы фазовых состояний летательных объектов в задаче определения возможности проведения самолета через заданные области в горизонтальной плоскости. В основе вычисления включений траектории движения самолета в такие области лежит способ построения символьных формул решений и оценивания всех возможных ее значений. Приводятся результаты расчетов.
The paper describes the use of guaranteed methods [1] - [5], computing the bounds of phase states of flying objects in the problem of determining the possibility of an aircraft to plan through the given area in a horizontal plane. The basis of computing the inclusion of aircraft movement path in such areas is the method to build symbolical formulas and assessment of its possible values. The computation results are presented in the research.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Рогалев, А.Н.; Rogalyov A.N.

[Текст] : статья / А. Н. Рогалев, А. А. Рогалев // Решетневские чтения. - 2017. - № 21-2. - С. 247-248 . - ISSN 1990-7702
   Перевод заглавия: Controlling the path and reachable set estimations of unmanned air vehicle

УДК

517.977.1

Аннотация: Описывается применение гарантированных методов [1-5], оценивающих области фазовых состояний беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для сохранения заданной траектории численной модели движения при проведении БПЛА через заданные области в горизонтальной плоскости. Традиционные методы отслеживания траектории, используемые в робототехнике, для БПЛА работают недостаточно хорошо. Основным затруднением в использовании этих методов является требование - быть в определенном месте в определенное время, которое не может надлежащим образом учитывать изменения скорости относительно Земли, вызванные неизвестными и меняющимися воздействиями ветра. Цель предлагаемых методов - контролировать нахождение летательного аппарата на требуемой траектории, что доказало свою эффективность во время летных испытаний. В основе вычисления включений траектории движения БПЛА в указанных областях лежат методы построения символьных формул решений моделей движения БПЛА, учитывающие геометрические характеристики этих областей, и оценивание всех возможных ее значений. Приводятся результаты.
The report describes the application of guaranteed methods [1] - [5], estimated the regions of phase states of unmanned air vehicles (UAVs) for maintaining a given trajectory during UAVs through specified areas in the horizontal plane. The traditional tracking of trajectory methods used in robotics for UAVs does not work well enough. The main difficulty in using these methods is the requirement - to be in a certain place at a certain time, which cannot properly take into account changes in speed relative to the Earth, caused by unknown and changing impacts of the wind. The purpose of the proposed methods is to support the aircraft on the required trajectory, which proved to be effective during flight tests. The computations of the inclusions of the trajectory of the aircraft during the motion in these areas is based on the methods of constructing symbolic solution formulas that take into account the geo- metrical characteristics of these regions and the estimation of all possible values of it. The results are presented.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский федеральный университет

Доп.точки доступа:
Рогалев, А.Н.; Rogalev A.N.; Рогалев, А.А.; Rogalev A.A.

[Текст] : статья / Г. Г. Крушенко, О. А. Платонов, С. Н. Решетникова // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. - 2017. - Т. 1, № 13. - С. 148-150
   Перевод заглавия: Increasing the density of parts of aircraft engines, of casting from aluminum alloys

УДК

539.374

Аннотация: При производстве двигателей летательных аппаратов широко используются алюминиевые сплавы в связи с тем, что они обладают высоким показателем отношения прочность/масса. Однако получаемые из них литые детали могут поражаться пористостью, что снижает их герметичность и механические свойства. Описаны средства и способы, предотвращающие возникновение этих дефектов.
In the manufacture of engines of aircrafts are widely used aluminum alloys due to the fact that they have a high ratio of strength/mass. However, the resulting castings may be affected by porosity, which diminishes the tightness and mechanical properties. This paper describes tools and methods that prevent the occurrence of these defects.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Доп.точки доступа:
Крушенко, Г.Г.; Krushenko G.G.; Платонов, О.А.; Platonov O.A.; Решетникова, С.Н.; Reshetnikova S.N.

[Текст] : доклад, тезисы доклада / Г. Г. Крушенко [и др.] // Металлургия: технологии, инновации, качество : труды XX Международной научно-практической конференции: в 2 частях. - Кузбасс : Сибирский государственный индустриальный университет, 2017. - Часть 1. - С. 85-89
   Перевод заглавия: Metallurgical aspects of production of cast engine parts aircraft

УДК

621.74

Аннотация: Описаны способы и средства повышения качества некоторых высоконагруженных деталей насосного агрегата двигателя летательного аппарата, отливаемые из алюминиево-кремниевого сплава в металлическую форму (корпус) и из жаропрочного сплава литьем по выплавляемым моделям (диски).
Describes the ways and means of improving the quality of some highly loaded parts of the pump unit of the engine of the aircraft, molded of aluminum-silicon alloy into a metal mold (coquille) and high-temperature alloy investment casting (disks).

РИНЦ,
Источник статьи

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева

Доп.точки доступа:
Крушенко, Г.Г.; Krushenko G.G.; Назаров, В.П.; Nazarov V.P.; Платонов, О.А.; Platonov O.A.; Решетникова, С.Н.; Reshetnikova S.N.; МЕТАЛЛУРГИЯ: ТЕХНОЛОГИИ, ИННОВАЦИИ, КАЧЕСТВО. «МЕТАЛЛУРГИЯ - 2017»(2017 ; 15.11 - 16.11 ; Новокузнецк)
Нет сведений об экземплярах (Источник в БД не найден)

[Текст] : статья / Г. Г. Крушенко [и др.] // Вестник горно-металлургической секции Российской академии естественных наук. Отделение металлургии. - 2017. - № 39. - С. 59-65 . - ISSN 2073-2848

УДК

621.74

Аннотация: Описаны способы и средства повышения качества некоторых высоконагруженных деталей насосного агрегата двигателя летательного аппарата, отливаемые из алюминиево-кремниевого сплава в металлическую форму (корпус) и из жаропрочного сплава литьем по выплавляемым моделям (диски).
Describes the ways and means of improving the quality of some highly loaded parts of the pump unit of the engine of the aircraft, molded of aluminum-silicon alloy into a metal mold (coquille) and high-temperature alloy investment casting (disks).

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева

Доп.точки доступа:
Крушенко, Г.Г.; Назаров, В.П.; Платонов, О.А.; Решетникова, С.Н.

: статья / A. D. Matveev, A. N. Grishanov // Сибирский журнал науки и технологий. - 2018. - Т. 19, № 1. - P27-36 . - ISSN 2587-6066
   Перевод заглавия: Многосеточные конечные элементы в расчетах многослойных цилиндрических оболочек

УДК

539.3

Аннотация: An effective numerical method for calculating linearly elastic multilayer cylindrical shells under static loading implemented on the basis of Finite Element Method (FEM) procedures using the multilayer curved Lagrangian multi- grid finite elements (MFE) of the shell type was proposed. Such shells are widely used in rocket-space and aircraft engineering. MFE are developed in local Cartesian coordinate systems based on small (basic) shell partitions that take into account their heterogeneous structure, irregular shape, combined loading and fixing. The stress strained state (SSS) in the MFE was described by the equations of the three-dimensional elasticity problem without using the addi- tional kinematical and static hypotheses, which allow one to use MFE for the shells of various thicknesses to be calcu- lated. The procedure of constructing the Langrage polynomials in local curvilinear coordinate systems used to develop the shell MFE is presented. The displacements in the MFE were approximated by the power and Lagrange polynomials of different orders. When constructing a n -grid finite element (FE), n ≥ 2, n-nested grids were used. The fine grid was generated by the basic partition of the MFE; the other (coarse) grids were used to reduce its dimension. According to the method, the nodes of the coarse MFE grids are located on the common boundaries of the different modular layers of the shell. The proposed law of the expansion in the number of discrete models using MFE with a constant thickness, multiple of the shell thickness, provides a uniform and rapid convergence of approximate solutions, allowing one to frame solutions with a small error. Multigrid discrete models have 10³…10⁶ times less unknown MFE than the basic ones. The implementation of the MFE for multigrid models requires 10⁴…10⁷ times less computer storage space than for the reference models, which allows one using the proposed method to calculate some large shells. An example of calculating a multilayer cylindrical local loading shell of irregular shape was given. In the calculation, three-grid shell - type FE, developed on the basis of the reference models having from 2 million to 3.7 billion of the nodal MFE unknowns were used. To study the approximate solution convergence and error, a well-known numerical method was used.
Предложен эффективный численный метод расчета линейно-упругих многослойных цилиндрических оболо- чек при статическом нагружении с применением многослойных криволинейных лагранжевых многосеточных конечных элементов (МнКЭ) оболочечного типа. Такие оболочки широко используются в ракетно-космической и авиационной технике. МнКЭ проектируются в локальных декартовых системах координат на основе мелких (базовых) разбиений оболочек, которые учитывают их неоднородную структуру, сложную форму, сложное нагружение и закрепление. Напряженное деформированное состояние в МнКЭ описывается уравнениями трехмерной задачи теории упругости без использования дополнительных кинематических и статических гипотез, что позволяет применять МнКЭ для расчета многослойных оболочек различной толщины. Показана процедура построения в локальных криволинейных системах координат полиномов Лагранжа, которые приме- няются при проектировании оболочечных МнКЭ. Перемещения в МнКЭ аппроксимируются степенными и лагранжевыми полиномами различных порядков. При построении n -сеточного конечного элемента (КЭ), n ≥ 2, используют n вложенных сеток. Мелкая сетка порождена базовым разбиением МнКЭ, остальные n - 1 (крупные) сетки применяются для понижения его размерности. В предлагаемом методе узлы крупных сеток МнКЭ расположены на общих границах разномодульных слоев оболочки. Закон измельчения дискретных моде- лей, в которых используются МнКЭ с постоянной толщиной, кратной толщине оболочки, порождает равно- мерную и быструю сходимость приближенных решений, что дает возможность строить решения с малой погрешностью. Многосеточные дискретные модели имеют в 10³-10⁶ раз меньше узловых неизвестных, чем базовые. Реализация метода конечных элементов (МКЭ) для многосеточных моделей требует в 10⁴-10⁷ раз меньше объема памяти ЭВМ, чем для базовых, что позволяет использовать предложенный метод для расчета оболочек больших размеров. В приведенном расчете многослойной цилиндрической оболочки сложной формы, имеющей локальное нагружение, используются оболочечные трехсеточные КЭ, построенные на базовых моде- лях, которые имеют от 2 миллионов до 3,7 миллиарда неизвестных МКЭ. Для анализа сходимости приближен- ных решений используется известный численный метод.

РИНЦ

Держатели документа:
Institute of Computational Modeling
Novosibirsk State Technical University

Доп.точки доступа:
Matveev, A.D.; Матвеев А.Д.; Grishanov, A.N.; Гришанов А.Н.

[Текст] : статья / А. Д. Матвеев // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2018. - № 6. - С. 141-154 . - ISSN 1819-4036
   Перевод заглавия: The method of forming finite elements

УДК

539.3

Аннотация: Расчеты по методу конечных элементов (МКЭ) трехмерного напряженного состояния композитных и однородных оболочек вращения, цилиндрических оболофективно используются многосеточные конечные элементы (МнКЭ). При построении композитного МнКЭ используется система вложенных сеток. Мелкая сетка порождена базовым разбиением МнКЭ, которое сколь угодно точно учитывает его неоднородную структуру и форму (без увеличения размерности МнКЭ). На крупных сетках по МКЭ определяются функции перемещений, которые применяются для понижения размерности базового разбиения, что позволяет проектировать МнКЭ малой размерности. Функции перемещений и напряженное состояние в МнКЭ, которое описывается уравнениями трехмерной теории упругости, представляются в локальных декартовых системах координат. В этом случае МнКЭ оболочечного типа не имеют перемещений как жесткого целого. В данной работе предложен метод образующих конечных элементов (КЭ) для построения упругих трехмерных композитных (однородных) МнКЭ двух типов. Криволинейные МнКЭ 1-го типа получаются путем поворота заданного плоского образующего КЭ вокруг заданной оси на заданный угол, МнКЭ 2-го типа – путем параллельного перемещения образующего КЭ в заданном направлении на заданное расстояние. Такой подход позволяет проектировать МнКЭ, один характерный размер которых значительно больше (меньше) других. МнКЭ 1-го и 2-го типа применяются при расчете композитных оболочек вращения, колец, круглых пластин, дисков, валов, цилиндрических оболочек с переменным радиусом кривизны, пластин и балок сложной формы. Предложены МнКЭ 1-го и 2-го типа для расчета трехмерного напряженного состояния основных силовых элементов крыльев и фюзеляжей самолетов, корпусов кораблей, подводных лодок и ракет, гофрированных пластин и оболочек. Рассмотрена процедура построения криволинейных МнКЭ с помощью суперэлементов с внутренними узлами, применение которых приводит к уменьшению погрешности решений. Предлагаемые МнКЭ порождают дискретные модели малой размерности. Предложены верхние оценки погрешностей приближенных решений.?
Calculations by Finite Element Method (FEM) of the three-dimensional strained state of large-sized structures (wings and fuselages of aircraft, marine hulls, submarines and rockets) reduce to the construction of discrete models of very high dimension. To reduce the dimensionality of discrete models, three-dimensional multigrid finite elements (MgFE) are used. When constructing a composite MgFE, a nested grid system is used. A fine grid is generated by a basic parti- tioning of the MgFE that arbitrarily closely takes into account its heterogeneous structure and shape (without increasing the dimension of the MgFE). On large grids the functions of movements applied to the decrease of dimension of basic splitting allowing to project MgFE of small dimension are de- termined by FEM. The MgFE displacement functions and stress state described by the equations of the three- dimensional elasticity problem are represented in local Carte- sian coordinate systems. In this case MgFE of cover type has no movements as rigid whole. In the study the method of the forming final elements (FE) for creation of elastic three- dimensional composite (uniform) MgFE of two types is of- fered. Curvilinear type 1 MgFE are obtained by turning a giv-en plane forming FE around a given axis at a given angle, type 2 MgFE - by parallel moving forming FE in a given direc- tion for a given distance. This approach allows projecting the design of MgFE which size is significantly larger (smaller) than others'. MgFE of the 1st and 2nd type are applied at calculation of composite covers of rotation, rings, round plates, disks, shaft, cylindrical covers with a variable radius of curvature, plates and beams of difficult form. The 1st and 2nd type MgFE are proposed for calculating three-dimensional stress state of the main power elements of the wings and fuselage of aircraft, ship hulls, submarines and missiles, cor- rugated plates and shells. The procedure of constructing the first and second type MgFE used to calculate the three- dimensional stress state of the primary structural members of the wings and aircraft fuselages, marine hulls, submarines and missiles (stringers, frames, spars, bulkheads, floor, deck and shells of various shapes) is considered. Proposed MgFE generate small dimensional discrete models. Upper errors of approximate soiutions are proposed.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Матвеев, А.Д.; Matveev A.D.

[Текст] : статья / М. В. Якубович // Решетневские чтения. - 2018. - Т. 1, № 22. - С. 594-595 . - ISSN 1990-7702
   Перевод заглавия: MODELLING OF MOTION OF MULTICOMPONENT GAS MIXTURE BY THE COMBINATION OF SEMI-LAGRANGIAN ALGORITHM AND FINITE ELEMENT METHOD

УДК

533.2

Аннотация: Рассмотрена модель течения многокомпонентной газовой смеси, основанная на системе уравнений Навье-Стокса. Численное моделирование обтекания летательного аппарата газом является важным этапом при проектировании формы аппарата.
We consider the model of motion of multicomponent gas mixture. To find numerical solution of Navier-Stokes equations, we use the combination of semi-Lagrangian algorithm and finite element method. Modelling of gas motion around aircraft is important part of aircraft shape development.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Якубович, М.В.; Yakubovich M.V.