«Использование имитационного моделирования в среде MATLAB и Simulink повышает достоверность прочностных расчетов, а также позволяет сократить время и затраты на разработку» Висящев А.В., Понятский В.М.,Федорищева В.Г.,ОАО «КБП».

 ОАО «Конструкторское бюро приборостроения» (КБП) - одна из ведущих проектно-конструкторских организаций оборонного комплекса России, коллективом которой разработано, освоено в серийном производстве и сдано на вооружение Российской армии более 150 образцов вооружения и военной техники.

В настоящее время предприятие является мощным научно-производственным центром, создающим системы самого современного высокоточного оружия.

В КБП успешно используется среда MATLAB и Simulink для разработки и проведения инженерного анализа изделий, в том числе для анализа прочности элементов механических систем при ударных нагрузках.

Задача

servoprivod.png

3D модель сервопривода в SolidWorks
 

В процессе разработки была поставлена задача определить силы и моменты, действующие на элементы конструкции сервопривода при воздействии ударных нагрузок, возникающих при эксплуатации летательных аппаратов. 

Решение

scheme.png

Модель сервопривода в Simulink


Благодаря наличию функционала для моделирования и исследования механических систем, а также наличию транслятора для импорта в Simulink 3D-моделей CAD-систем (SolidWorks, Pro/Engeneer), в качестве инструмента анализа ударных нагрузок в сервоприводе была выбрана среда MATLAB и Simulink.

Сначала была разработана 3D-модель механической части сервопривода в CAD SolidWorks. С помощью транслятора SimMechanics она была импортирована и преобразована в математическую модель Simulink. 

Для моделирования ударных нагрузок в Simulink-модель добавлены блоки, реализующие действие упругих сил и учитывающие линейные и угловые жесткости элементов конструкции сервопривода.

Результаты моделирования в MATLAB ударной нагрузки при различных избыточных давлениях (сила удара, сила инерции поршней и угловое ускорение) использованы для анализа прочности полуоси сервопривода в расчетном модуле SolidWorks Simulation.

Результаты

Повышена достоверность прочностных расчетов

Использование имитационного моделирования работы сервопривода при воздействии динамически меняющихся ударных нагрузок повысило достоверность прочностных расчетов.

Сокращены сроки и затраты на разработку

Использование результатов моделирования ударных нагрузок позволило оценить прочность элементов разрабатываемой конструкции сервопривода на этапе проектирования до изготовления физического прототипа, что в итоге сократило время и затраты на разработку.

Среда MATLAB и Simulink - интегрирующее решение

Над проектом работала группа инженеров, включающая специалистов по проектированию и анализу работы приводов, специалиста по прочностным расчетам, а также специалистов по MATLAB и Simulink, которые выступили в форме системного интегрирующего решения. 

${message}

${message}