Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния размеростабильных композитных элементов конструкций оптических телескопов с помощью метода конечных элементов

Рассмотрены вопросы проектирования размеростабильных композитных элементов конструкций оптических телескопов. Описана этапность проведения проектировочных расчетов. Приведены основные соотношения микромеханики теории композитных материалов. На примере разработанной композитной конструкции корпуса оптико-электронного комплекса с односторонним подкреплением ребрами описаны особенности математического моделирования с учетом принятых допущений. Представлены результаты экспериментального определения характеристик углепластиков, используемые при проектировании размеростабильной несущей конструкции корпуса оптического телескопа, отражены преимущества метода конечных элементов как одного из основных методов решения краевых задач прикладной механики. Показана корректность использования аналитических методов на начальных этапах разработки с целью сокращения сроков проектирования. Определена ведущая роль конечно-элементного моделирования в прогнозировании поведения конструкций на различных этапах эксплуатации. Показаны размеростабильные несущие композитные корпуса, разработанные с учетом описанной последовательности проектирования конструкций. Описанная этапность создания конструкции позволила обрабатывать и систематизировать данные в процессе их разработки и экспериментальной отработки, уточнять параметры модели конструкции при параметрическом анализе.