Моделирование удара о землю отсека фюзеляжа гражданского самолета

1 Введение 7
1.1 Обоснование актуальности работы 7
1.2 Цели работы 9
1.3 Обзор литературы 10
2 Постановка задачи и описание конструкции 13
2.1 Постановка задачи 13
2.2 Описание конструкции 14
3 Методы решения задачи 21
3.1 Обоснование выбора метода 21
3.2 Обзор альтернативных методов решения задачи 21
3.3 Метод конечных элементов 22
3.4 Используемая система единиц 23
4 Описание конечно-элементной модели 27
4.1 Общие сведения 27
4.2 Создание материалов в Femap 28
4.3 Создание сетки конечных элементов 32
4.4 Экспорт модели из Femap в LS-DYNA 38
5 Предварительный расчёт 41
5.1 Настройка решения 41
5.1 Предварительный расчёт 44
5.2 Выводы по результатам предварительного расчёта 48
6 Итоговый расчёт 50
6.1 Результаты расчёта 50
6.2 Вопросы для дальнейшей проработки 58
7 Выводы 60
7.1 Выводы по результатам проделанной работы 60
Список литературы 61

Список литературы
1 Межгосударственный авиационный комитет, Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории. Издание 5. ОАО «АВИАИЗДАТ» 2015.
2 Karen E. Jeckson, Justin D. Littell, Martin S. Annet, and Ian M. Haskin,
«Finite element simulations of two vertical drop tests of F-28 fuselage sections», NASA/TM-2018-219807, February 2018.
3 Justin D. Littell, «A summary of results from two full-scale Fokker F28 fuselage section drop tests», NASA/TM-2018-219829, May 2018.
4 Karen E. Jackson and Edwin L. Fasanella, «Crash simulation of vertical drop tests of two Boeing 737 fuselage sections», DOT/FAA/AR-02/62, August 2002.
5 Timothy G. Smith «Summary report: airplane auxiliary fuel tank tests», DOT/FAA/AR-08/23, June 2008.
6 Karen E. Jackson and Edwin L. Fasanella, «Development of an LS-Dyna model of an ATR43-300 aircraft for crash simulations», 8??? international LS-Dyna users conference, Simulations technology (3).
7 Allan Abramowitz, Philip A. Ingraham, Robert McGuire, «Vertical drop test of a shorts 3-30 airplane», DOT/FAA/AR-99/87, November 1999.
8 Matthias Waimer, «Development of a kinematics model for the assessment of global crash scenarios of a composite transport aircraft fuselage», Institute of Aircraft Design, University of Stuttgart, 2013.
9 Ahmad Sufian Abdullah, «Crash simulation of fibre metal laminate fuselage», School of mechanical aerospace and civil engineering. A thesis submitted to the university of Manchester for the degree of doctor of philosophy (PhD) in the faculty of engineering and physical sciences, 2014.
10 Anoop Goud Potagani, «Investigation of energy absorption concepts for a transport aircraft fuselage section on various soil impact surfaces», Jawsharlal Nehru Technological University. Submitted to the Department of Mechanical

Engineering and the faculty of the Graduate School of Wichita State University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science, December 2017.
11 Liu Xiaochuan, Guo Jun, Bai Chunyu, Sun Xiasheng, Mou Rangke,
«Drop test and crash simulation of a civil airplane fuselage section», Chinese Journal of Aeronautics, Chinese Society of Aeronautics and Beihang University, 2015.
12 Transport aircraft crashworthiness and ditching working group report to FAA. Release/revision B. Transport aircraft crashworthiness and ditching working group. 20 September 2018.
13 М.Ф. Астахов, А.В. Караваев, С.Я. Макаров, Я.Я. Суздальцев, Справочная книга по расчёту самолёта на прочность, Оборонгиз, 1954.
14 Биргер И.А., Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов: Учебное пособие. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. – 560 с.
15 Yong Guo. Meshless methods in LS-DYNA: an overview of EFG and SPH. Livermore Software Technology Corporation. LS-DYNA seminar. Stuttgart, Germany. November 24, 2010.
16 Yijung Chen, Shih-Po Lin, Omar Faruque, Jim Alanoly, Mohammed El-Essawi, Ragu Baskaran. Current Status of LS-DYNA iso-geometric analysis in crash simulation. 14??? International LS-DYNA Users Conference.
17 Васильев Р.В. Численное моделирование процессов деформирования корпусных конструкций при столкновении судов: Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук:
05.08.01. – Санкт-Петербургский государственный морской технический университет (СПбГМТУ), Санкт-Петербург, 2013 – 210 с.
18 Бате К. –Ю. Методы конечных элементов / пер. с англ.
В.П. Шидловского; под ред. Л.И. Турчака. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. 1024 с.
19 Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ. – М.: Мир, 1986. – 318 с., ил.

20 Постнов В.А. Численные методы расчёта судовых конструкций. – Л.: Судостроение, 1977. – 280 с.
21 Hallquist J.O. LS-DYNA: Theoretical Manual. Livermore Software Technology Corporation, 2006.
22 Чернявский А.О. Метод конечных элементов. Основы практического применения / Чернявский А.О. – 106 с.
23 Рудаков К.Н. FEMAP 10.2.0. Геометрическое и конечно-элементное моделирование конструкций. – К.: КПИ, 2011. – 317 с., ил.
24 Илюшкин М.В. «Моделирование процессов обработки металлов давлением в программе LS-DYNA» Ульяновск, 2017.
25 Банкина О.С., Дзюба А.С., Хватан А.М. «Труды ЦАГИ. Выпуск 2639». Издательский отдел ЦАГИ, 2000 г.
26 Авиационные материалы. Издание 6-е, переработанное и дополненное под редакцией Р.Е. Шалина. – Москва, ОНТИ – 1973. Справочник в 9 томах. Том 4 (часть 1).
27 Рычков С.П. Моделирование конструкций в среде Femap with NX Nastran. – М.: ДМК Пресс, 2013. – 784 с.: ил.
28 Hallquist J.O. LS-DYNA: Keyword user`s manual. Volume I. Livermore Software Technology Corporation, 2016.
29 Рабинович Б.А. Безопасность человека при ускорениях. (Биомеханический анализ). М.: 206. – 208 с.