Ракетно-космическая отрасль является драйвером развития науки и техники, создавая и внедряя инновации во всех отраслях промышленности. Развитие космических технологий немыслимо без применения передовых расчетных систем.
Поскольку все компоненты космической техники подвергаются экстремальным нагрузкам, при недостаточном учёте сложных условий эксплуатации возможны отказы техники, вплоть до разрушения. При этом проведение натурных испытаний, для подтверждения характеристик изделий, ограничено как их высокой стоимостью, так и ограниченным ресурсом испытываемых объектов. Особенно это касается выводимой полезной нагрузки. Средства численного моделирования позволяют сократить количество натурных испытаний, не снижая достоверности получаемых результатов.
CAE Fidesys, являясь современной системой для инженерных расчетов на основе методов конечных (МКЭ) и спектральных элементов (МСЭ), позволяет проводить сложнейшие расчеты — от локализации напряженного-деформированного состояния в деталях и сборках, до моделирования комплексных динамических процессов в композитных изделиях, с определением критических зон нагружения конструкции, предсказанием усталостного разрушения и моделирования роста и развития трещин в изделии. При этом могут быть учтены различные режимы работы, включая стартовые ускорения, вибрации, акустическое давление, переходные процессы и многие другие явления, характерные для ракетных систем.
В космической технике ключевой проблемой является необходимость минимизации массы конструкций при одновременном выполнении жёстких ограничений по прочности, жёсткости и надёжности, поскольку увеличение массы напрямую повышает стоимость выведения и снижает полезную нагрузку. Топологическая оптимизация выступает эффективным инструментом решения этой задачи, обеспечивая рациональное распределение материала и снижение массы при сохранении требуемых эксплуатационных характеристик элементов ракет-носителей и космических аппаратов. Аддитивное производство дополняет этот подход, позволяя изготавливать геометрически сложные оптимизированные детали, которые трудно или невозможно реализовать традиционными методами, и тем самым сокращать число сборочных единиц и сроки разработки.
Выбирая CAE Fidesys, вы получаете надёжную и гибкую среду, которая повышает эффективность работы на всех этапах разработки. Система предоставляет полный спектр инструментов для прочностных и тепловых расчетов, гарантируя достижение целевых характеристик и соблюдение требований к проектируемому изделию.
Основные задачи
Примеры решаемых задач
- Анализ динамических нагрузок, возникающих при старте и во время полета ракеты-носителя
- Анализ общей прочности и устойчивости корпусов ракет-носителей. Расчет критических нагрузок для тонкостенных оболочек и «вафельных» конструкций при совместном действии осевого сжатия, изгибающего момента и внутреннего давления (наддува баков).
- Расчет узлов стыковки и разделения ступеней. Моделирование контактного взаимодействия шпангоутов и пирозамков с учетом преднатяга болтовых соединений и ударных нагрузок при срабатывании пиротехнических средств.
- Оценка стойкости электронных блоков и чувствительных приборов к высокочастотным ударным воздействиям (пироударам) при отделении ступеней или обтекателя.
- Топологическая оптимизация кронштейнов крепления антенн и антенных подсистем. Генеративный дизайн силовых элементов для 3D-печати: минимизация массы при сохранении жесткости в заданном объеме с учетом ограничений производства.
- Многомасштабное моделирование композитов. Прогноз эффективных упруго-прочностных свойств новых материалов на основе анализа микроструктуры (волокно + матрица) с переходом на макроуровень конструкции.
- Контактные задачи с трением и деградацией. Анализ герметичности уплотнений стыков и работы подшипниковых узлов в условиях глубокого вакуума (отсутствие жидкой смазки, риск холодной сварки).
Форма обратной связи
