АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ СХОДИМОСТИ ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И КОНТАКТНОЙ ЗАДАЧИ ТВЕРДОГО ДЕФОРМИРУЕМОГО ТЕЛА НА ПРИМЕРЕ СОЕДИНЕНИЯ КРЫЛА САМОЛЕТА С ФЮЗЕЛЯЖЕМ

В статье представлен анализ напряженно-деформированного состояния узлов соединения крыла и фюзеляжа самолета, как наиболее ответственной части с точки зрения прочности и надежности работы конструкции планера самолета. Он проводился на примере конструкции соединения типа «ухо – вилка», часто применяемого в авиастроении. Исследование выполнено на основе метода конечных элементов с анализом точности и сходимости его численного решения. Особенностью работы является использование в решении метода конечных элементов контактной задачи теории упругости. Представленный подход позволяет при оценке высоконагруженных сборных конструкций идентифицировать необходимый уровень дискретизации в конечно-элементной модели при наличии в ней областей с концентрацией напряжений. Исследование проводилось в сравнении с использованием известных результатов экспериментально-теоретического подхода, представленного А. Войтом, и традиционно применяемого при проектировании и определении напряженного состояния соединения типа «ухо – вилка». Спецификой традиционного подхода является осреднение напряжений деформируемых деталей «Уха» и «Вилки» в областях с максимальным градиентом напряжений. В этом случае анализ точности и сходимости метода конечных элементов с решением контактной задачи позволяет с высоким уровнем достоверности определить и оценить полную картину распределения напряжений в рассматриваемом соединении. Результаты анализа направленны на повышение надежности и долговечности работы узлов типа «ухо – вилка», а также снижение прямых материальных и временных затрат при их проектировании.