Учёные Пермского политеха (ПНИПУ) выяснили, в каких местах вала авиационной турбины чаще всего возникают опасные перегрузки. Как сообщили ТАСС в пресс-службе вуза, полученные данные позволят точнее рассчитывать ресурс деталей при проектировании летательных аппаратов.

Исследователи построили цифровую модель вала, воспроизводящую его размеры, форму, материалы и способы крепления. Каждый элемент испытывали в виртуальной среде при имитации взлёта, посадки и полёта.

Доцент кафедры «Динамика и прочность машин» Елена Кузнецова пояснила, что численное моделирование выявило неравномерное распределение высоких механических напряжений. Они сконцентрировались в нескольких поперечных сечениях — в зонах перехода геометрии, закреплений и стыков сопряженных деталей.

Именно эти участки оказались самыми уязвимыми: здесь возникают пиковые нагрузки и сложное напряженное состояние, которое трудно оценить обычным аналитическим расчетом.

Вал турбины одновременно подвергается кручению, растяжению и центробежным силам, а при маневрах самолёта к этому добавляется нагрузка на крепления. В реальных условиях все факторы действуют совместно, создавая локальные зоны концентрации напряжений, невидимые при традиционном пофакторном анализе.

Специалисты Пермского политеха предложили комплексный подход — одновременный учёт всех нагрузок. Это помогает определить, где деталь нужно усилить, а где, наоборот, можно облегчить конструкцию с помощью топологической оптимизации. Кроме того, полученные количественные результаты в дальнейшем позволят усовершенствовать условия испытаний деталей при опытно-конструкторских работах.

Напомним, накануне в московском регионе был объявлен план «Ковер», а аэропорты Внуково и Домодедово временно приостанавливали приём и отправку рейсов в целях безопасности на фоне угрозы атаки беспилотников. Подробнее об этом читайте в материале Общественной службы новостей.