Регистрация / Вход
Прислать материал

14.586.21.0019

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.586.21.0019
Тематическое направление
Транспортные и космические системы
Исполнитель проекта
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
Название доклада
Разработка алгоритмов многопроцессорной обработки и коррекции трехмерных моделей элементов конструкций перспективных летательных аппаратов, изготавливаемых методом послойного лазерного синтеза.
Докладчик
Куприков Михаил Юрьевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
-исследование влияния различных типов геометрических и топологических дефектов трехмерных моделей на возможность изготовления качественных изделий типа узловых пространственных элементов сложной формы, а также тонкостенных элементов конструкций и изделий, содержащих внутренние полости и каналы методами аддитивных технологий;
- проведение экспериментальных исследований образцов, созданных по технологии лазерного спекания;
- разработка параллельных алгоритмов для многопроцессорной техники в области контроля качества геометрии.
Актуальность и новизна исследования
Интенсификация производства и использования новых научно-технических результатов предопределила резкое сокращение инновационного цикла, ускорение темпов обновления продукции и технологий. Современная экономическая ситуация в мире требует опережающего развития отдельных специфичных направлений научных исследований и технологических разработок, по многим из которых в нашей стране нет существенных заделов.
Работы, проводимые в рамках направлены в первую очередь на развитие критической технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения.
Развитие и применение в российской промышленности аддитивных технологий на разных этапах жизненного цикла авиационной и ракетно-космической техники требуют разработки собственных алгоритмов для обработки и исправления трехмерных моделей различных элементов конструкций перспективных образцов
Технология изготовления деталей методом послойного лазерного синтеза является частью концепции цифрового производства, где задание технических требований для технологической подготовки производства и нормоконтроля осуществляется непосредственно на электронной трехмерной геометрической модели изделия конструкторским составом предприятия. Этап подготовки производства напрямую связан с техническими характеристиками оборудования лазерного послойного синтеза, а также с качеством трехмерной модели изделия.
Описание исследования

Методология проведения работы — проработка теоретических основ методики контроля качества электронной модели изделия; разработка рекомендаций к качеству моделей; разработка геометрических моделей сложной пространственной формы; изготовление экспериментальных образцов по разработанным геометрическим моделям; проведение эксперимента и анализ полученных данных; разработка алгоритмов для получения командных файлов для оборудования с численным программным управлением.

Проведены исследования влияния различных типов геометрических и топологических дефектов моделей на возможность изготовления качественных изделий типа тонкостенных элементов конструкций и изделий, содержащих внутренние полости и каналы, методами аддитивных технологий.

Выработаны рекомендации к качеству применяемых геометрических трехмерных моделей изделий в виде тонкостенных элементов конструкций и изделий, содержащих внутренние полости и каналы.

Получены результаты экспериментальных исследований синтезированных тестовых изделий в виде тонкостенных элементов конструкций и изделий, содержащих внутренние полости и каналы.

Получены результаты конечно-элементного моделирования и анализа напряженно-деформированного состояния, реализующегося в процессе синтеза исследуемых изделий сложной формы с оценкой эффективности выбранных систем технологических поддержек.

Разработан алгоритм выбора оптимальной (минимальной) системы технологических поддержек, исключающих возникновение дефектов в исследуемых элементах конструкций типа тонкостенных элементов конструкций и изделий, содержащих внутренние полости и каналы.

Разработан метод трансляции и импорта различных форматов трехмерных геометрических моделей (CATIA, ProE/Creo, UGS/NX, Parasolid, Inventor, SolidWorks, ACIS, STEP, IGES, VDA-FS, STL, VRML, AutoForm, 3D PD, XCGM), содержащих тонкостенные элементы и элементы с полостями и каналами, с использованием параллельных алгоритмов и многопроцессорной вычислительной техники.

Разработан алгоритм автоматизации выбора системы технологических поддержек при создании методом послойного синтеза элементов конструкций летательных аппаратов, в частности узловых пространственных

Результаты исследования

Полученные в рамках исследования результаты позволяют обеспечить в рамках осуществления этапов технологической подготовки аддитивного производства (методом послойного лазерного синтеза)  существенное снижение временных затрат на синтез качественных изделий типа узловых пространственных элементов сложной формы, а также тонкостенных элементов конструкций и изделий, содержащих внутренние полости и каналы.

разработаны алгоритмы многопроцессорной обработки и коррекции трехмерных моделей элементов конструкции летательных аппаратов, изготавливаемых методом послойного лазерного синтеза;

- изготовлены детали методом послойного лазерного синтеза;

- проведены испытания деталей, изготовленных методом послойного лазерного синтеза, на прочность;

- разработаны методики по контролю качества электронной модели изделия, предназначенной для изготовления методом послойного лазерного синтеза;

- выполнено обобщение и оценка результатов исследований.

Практическая значимость исследования
Практическая значимость исследования заключается в возможности использования разработанных методик и алгоритмов в виде специализированных программных компонент для задач промышленности при производстве методом послойного лазерного синтеза изделий типа узловых пространственных элементов сложной формы, а также тонкостенных элементов конструкций и изделий, содержащих внутренние полости и каналы.
Применение таких программных компонент возможно как для современных промышленных установок зарубежного производства, так и для вновь разрабатываемых отечественных установок, Работающих по принципу послойного нанесения порошковых материалов (SLS, SLM).