Анотація: Запропоновано ефективний підхід у технології відпрацювання ракетних конструкцій, який ґрунтується на методі числового моделювання, що дозволяє до початку експериментального відпрацювання проводити віртуальні експлуатаційні випробування для перевірки працездатності штатних конструкцій і прогнозувати проблемні питання. Метод реалізовано на базі комп’ютерних моделей, розроблених у середовищі програмного комплексу ANSYS Workbench. На основі запропонованого методу проведено віртуальні випробування складної механічної системи кріплення кидкових елементів касетної головної частини в умовах температурних і циклічних впливів, що виникають під час наземного транспортування ракети. Розроблено розрахункові моделі, критерії та практичні технології випробувань, які необхідні для аналізу механічного стану та прогнозу працездатності реальної конструкції головної частини. При цьому розрахункові моделі враховують усі конструктивні і технологічні особливості конструкції: компонування кріплення кидкових елементів, початковий напружено-деформований стан системи після затягування нарізних з`єднань, тертя між складовими елементами системи та їх взаємне зміщення, залежність від температури фізикомеханічних характеристик і граничних напруг матеріалів. Для заданих режимів навантаження під час наземної експлуатації головної частини визначено найнебезпечніші розрахункові випадки, які реалізовано під час проведення віртуальних випробувань. За результатами випробувань проведено статичний аналіз механічного стану, міцності й умов, що забезпечують працездатність реальної конструкції кріплення на експлуатаційних рівнях температурних і циклічних впливів. Результати віртуальних випробувань підтверджують працездатність системи кріплення кидкових елементів касетної головної частини. Їх упроваджено у практику підприємства на етапі конструкторського розроблення.

Анотація: На прикладі розрахунку міцності сильфона конкретної конструкції розглянуто один з можливих підходів до числового моделювання напружено-деформованого стану багатошарових сильфонів. Запропонований підхід ґрунтується на використанні осьової симетрії конструкції для переходу від тривимірної розрахункової моделі до двовимірної. Розрахунки виконують у пружно-пластичній постановці з використанням програмного пакета, який реалізує метод скінченних елементів. Як приклад реалізації запропонованого підходу виконано розрахунок статичної міцності та міцності від утомленості тришарового сталевого сильфона витратної магістралі пального ракети космічного призначення «Циклон-4М». Розрахунок статичної міцності сильфона, навантаженого внутрішнім тиском, показав, що напруги в шарах сильфона досягають межі текучості, але при цьому несуча здатність конструкції зберігається. За результатами моделювання зміни напруженодеформованого стану сильфона за один цикл дії повторно-змінного навантаження було визначено амплітуду пластичної деформації в найбільш навантаженій ділянці сильфона, що дозволило оцінити запас його міцності від утомленості в умовах малоциклового навантаження. Перевагою запропонованого підходу до оцінювання міцності багатошарових сильфонів є те, що його реалізація не потребує великих обсягів оперативної пам’яті та витрат часу на виконання розрахунку.

Анотація: Різноманітні включення, підкріплення, порушення суцільності (отвори, пори, тріщини) є чинниками, що зумовлюють неоднорідність структури, і є характерними для елементів конструкцій і споруд різних галузей сучасної техніки, зокрема ракетно-космічної. Вони значно впливають на процеси деформування та призводять до концентрації напруг, що може викликати локальні руйнування або появу недосконалостей форми, що унеможливлює подальшу експлуатацію конструкції. Матеріали, які було використано під час створення конструкцій, також неоднорідні за своєю структурою. Включення можуть моделювати тонкі підкріплювальні елементи, накладки, зварні або клейові з’єднання. Потреба у врахуванні наявності тонких включень виникає також під час дослідження фазових перетворень матеріалів, наприклад під час формування мартенситних структур. Дослідження деформування різноманітних тіл із включеннями має важливе значення у процесах порошкової технології, керамічного виробництва тощо, в яких відбувається спікання за великих температур порошку, який було спресовано під високим тиском. Для багатьох галузей техніки перспективним є використання поверхневого зміцнення, що підвищує працездатність елементів конструкції. Важливим є розроблення дискретного зміцнення, яке здійснюється за допомогою технологічних схем певного виду. Під час моделювання впливу дискретних зміцнень на напружено-деформований стан елементів конструкцій їх також можна розглядати як включення особливої структури. Включення можуть моделювати також смужкуватість феритно-перлітної структури у мікроструктурі, що пов’язана з попереднім складним навантаженням під час пластичного деформування матеріалів. Під час досліджень доцільно використовувати числові методи, які є універсальними та застосовними для об’єктів різної форми, розмірів, а також для різних видів навантаження. До основних числових методів належать методи скінченних різниць, граничних елементів, варіаційно-сітковий, скінченних елементів, локальних варіацій. За допомогою пакета ANSYS проведено комп’ютерне моделювання поведінки елемента конструкції ракетно-космічної техніки – прямокутної пластини з двома протяжними пружними включеннями різної жорсткості, що моделюють пружні неоднорідності конструкцій та матеріалів.