Моделирование поведения пассажирских кресел при аварийной посадки самолета
УФ КБ ОАО «Туполев» (Ульяновск) – структурное подразделение ЦКБ ОАО «Туполев» проводит разработку и модернизацию отдельных элементов пассажирских самолетов семейства «Ту-204» с целью удовлетворения возрастающих требований по безопасности. Пассажирские кресла в салоне самолета являются одним из важных элементов, обеспечивающих защиту пассажиров в условиях аварийной посадки. Их конструкция должна удовлетворять требованиям главы 25.562 «Авиационных правил» и обеспечивать ограниченные уровни нагрузок на пассажиров, сохраняя прочность в заданных условиях динамического воздействия.
Для анализа разработанной конструкции кресел «Саровский Инженерный Центр» применил современную технологию компьютерного моделирования на основе лицензионных программных средств LS-DYNA. По CAD модели конструкции, предоставленной Заказчиком, разработана высокоточная дискретная модель блока кресел. Для моделирования поведения пассажиров в условиях аварийной посадки использовались модели антропоморфологических манекенов разработки фирмы LSTC. Численные расчеты исходной конструкции, выполненные с учетом предварительного напряженного состояния силового каркаса от сборочных усилий, позволили получить результаты, хорошо согласующиеся с экспериментальными данными, выявить зоны, нуждающиеся в доработке. Последовательные модификации отдельных элементов, сопровождаемые численными проверочными расчетами, позволили найти оптимальный вариант конструкции кресел, удовлетворяющий требованиям «Авиационных правил».
Применение компьютерной технологии на основе LS-DYNA позволило быстро и точно выполнить исследование динамического упругопластического деформирования блока пассажирских кресел с манекенами, а также :
- определить параметры напряженно-деформированного состояния каркаса кресел исходной конструкции, ее слабые места;
- выработать рекомендации по усилению конструкции каркаса кресел и путем компьютерного моделирования проверить правильность рекомендаций, реализованных в модификациях каркаса кресел;
- рассчитать количественные параметры, характеризующие безопасность пассажира при аварийной посадке, и их соответствие нормам, указанным в «Авиационных правилах».