Виртуальный инжиниринг

Композиты в авиационной промышленности

Современная авиация постоянно сталкивается с проблемами роста конкуренции и повышением топливных затрат. Очевидным решением данных проблем является снижение веса конструкции за счет использования композиционных материалов. В настоящее время процент содержания композитов в конструкциях современной авиации составляет порядка 15%, но в новом поколении самолетов этот процент значительно вырастет.

Наиболее ярким примером на данный момент считается Боинг 787 DREAMLINER. Больше половины деталей данного самолета выполнены из композиционных материалов, он имеет более высокий КПД по сравнению с предыдущим аналогом и более низкий расход топлива. В российской авиации таким примером может служить ТУ-334, где органы управления и механизации крыла выполнены из композитов.

В условиях нарастающей глобализации рынка уже сложно представить современное машиностроительное предприятие, способное конкурировать в сфере наукоемких изделий без использования прикладного математического моделирования. К тому же для данной промышленности актуальна проблема разработки новых материалов, где требования, предъявляемые к конструкциям, крайне высоки. Компьютерное моделирование с использованием продуктов ESI Group позволяет решить эту проблему, а также задачи повышения качества, сокращения сроков и затрат, снижение трудоемкости проектирования, что является важным шагом в повышении конкурентоспособности для любых машиностроительных предприятий.

"ESI Group сделала революционный шаг в машиностроении, реализовав численное моделирование решений для деталей из композиционных материалов. Это меняет весь ход мысли и сам процесс проектирования и производства деталей из композиционных материалов в Chengdu Aircraft. Уже на предварительном этапе проектирования известно, какие дефекты могут возникать в композиционном материале"- говорит Wen Yougi,Chengdu Aircraft Industry Corp.

При производстве крыла российского истребителя Т-50 используются сотни слоев специального углепластика, покрывающие алюминиевые соты сверху и снизу. Уникальность данного материала во многом зависит от качества препрегов. Только при соблюдении всех технологических тонкостей в конце получают сверхпрочное, а главное, сверхлегкое крыло. Полный процесс производства углепластика, начиная с создания углеродного волокна и заканчивая пропиткой связующим веществом, а также все этапы проектирования монослоя материала до получения готовой конструкции можно промоделировать в программных продуктах ESI.

При проектировании крупногабаритных деталей проведение физических экспериментов становится крайне трудоемким и дорогостоящим делом. Моделирование процесса формовки в PAM-FORM и последующей пропитки изделия связующим в PAM-RTM дает возможность технологам быстро и точно оценить стратегию производства и выбор материала, а затем оптимизировать параметры процесса. Использование решения ESI Group для моделирования производства и испытаний композитов позволяет свести к минимуму риск производственных дефектов, которые могут привести к серьезным повреждениям под воздействием нагрузок.

Истории успеха