ПРИМЕНЕНИЕ CALS-ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ПРИ СОЗДАНИИ ДАТЧИКО-ПРЕОБРАЗУЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ И СИСТЕМ ДЛЯ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
И НАЗЕМНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ 

Мусаев Руслан Шабанович, кандидат технических наук, заместитель генерального директора – главный конструктор, Научно-исследовательский институт физических измерений (440026, Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), E-mail:info@niifi.ru
Ляшенко Антон Валерьевич, кандидат технических наук, начальник конструкторского бюро, Научно-исследовательский институт физических измерений (440026, Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), E-mail: info@niifi.ru
Тюрин Михаил Владимирович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт физических измерений (440026, Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), E-mail: info@niifi.ru
Ярославцева Дарья Александровна, аспирант, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40); инженер-конструктор, Научно-исследовательский институт физических измерений (440026, Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), E-mail: levik_92@mail.ru 

681.586: 681.518.5: 629.78 

DOI

10.21685/2307-4205-2019-2-11 

Актуальность и цели. Показано использование передовых подходов к разработке и изготовлению датчико-преобразующей аппаратуры (ДПА) для ракетно-космической техники (РКТ). Цель работы представить несколько примеров использования CALS-технологий при разработке ДПА, нормализующих преобразователей и систем на их основе.
Материалы и методы. Перспективным направлением в разработке ДПА является использование методов CALS-технологий – систем автоматизированного проектирования (САПР): SolidWorks, Ansys Workbench, Simulink, Matlab, Electronics Workbench.
Результаты. Представлены 3D-модель датчика абсолютного давления с использованием программы SolidWorks для последующего расчета в модуле Simulation, расчет деформаций чувствительного элемента от действующего на него давления потока жидкости моделируется с помощью модуля Flow Simulation. Следующий пример моделирования – определение влияния внешних воздействующих факторов (температура от минус 196 °С и 700 °С, статическое давление 63 МПа, перегрузка статического давления 70,5 МПа и др.) на работоспособность пьезоэлектрического датчика давления. Также показана 3D-модель аккумуляторного модуля при воздействии на него ударных и вибрационных нагрузок, рассчитанная с помощью модуля Simulation с учетом физико-механических характеристик материала аккумуляторного модуля.
Выводы. Показана целесообразность применения моделирования датчико-преобразующей аппаратуры с использованием CALS-технологий, программного обеспечения SolidWorks, Ansys Workbench, Simulink, Matlab, Electronics Workbench, эмпирического моделирования, что позволяет сократить сроки, повысить надежность ДПА и оптимизировать экономические показатели разработки. 

Ключевые слова

CALS-технологии, датчик абсолютного давления, пьезоэлектрический датчик давления, датчик линейных перемещений, аккумуляторный модуль, многоканальный измерительный преобразователь 

 Скачать статью в формате PDF

1. Ушаков, Д. М. Введение в математические основы САПР : курс лекций / Д. М. Ушаков. – Москва : ДМК Пресс, 2010. – 192 с.
2. Большаков, В. П. Твердотельное моделирование деталей в CAD-системах : AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor, Creo / В. П. Большаков, А. Л. Бочков, Ю. Т. Лячек. – Санкт-Петербург : Питер, 2015. – 480 с.
3. ГОСТ 23501.108-85 Системы автоматизированного проектирования. Классификация и обозначения. – Москва : Государственный комитет СССР по стандартам, 1986. – 16 с.
4. Элементы концепции построения интеллектуальных систем мониторинга и контроля изделий ракетно-космической техники и объектов наземно-космической инфраструктуры / А. Г. Дмитриенко, А. В. Николаев, А. В. Ляшенко, М. В. Тюрин, Д. А. Ярославцева // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2018. – № 2 (24). – С. 5–13.
5. Направления развития базовых технологий создания перспективных датчиков физических величин / И. В. Волохов, Е. В. Ефремов, В. В. Корнев, С. И. Торгашин, А. В. Федулов // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего. – 2012. – № 04. – С. 27–40.
6. Мусаев, Р. Ш. Расчет чувствительного элемента датчика абсолютного давления методом конечных элементов / Р. Ш. Мусаев, М. А. Фролов // Датчики и системы. – 2012. – № 9 (160). – С. 32–33.
7. Имитационное моделирование пьезоэлектрического датчика давления / К. И. Бастрыгин, А. А. Трофимов, А. С. Баранов, А. А. Громова, П. Н. Ефимов // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2017. – № 1 (19). – С. 20–28.
8. Трофимов, А. А. Моделирование воздействия пониженного давления на датчик линейных перемещений / А. А. Трофимов, Д. А. Рязанцев, Р. М. Тимонин // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2017. – № 3 (21). – С. 67–73.
9. Фролов, М. А. Оценка механической надежности дополнительного аккумуляторного модуля информационно-измерительной системы / М. А. Фролов, А. В. Салмин, Р. Ш. Мусаев // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2016. – № 4 (18). – С. 47–51.
10. Дмитриенко, А. Г. Центр проектирования унифицированных датчиков для работы в особо жестких условиях эксплуатации / А. Г. Дмитриенко, А. В. Блинов, И. Н. Баринов, Р. Ш. Мусаев // Датчики и системы. – 2012. – № 10 (161). – С. 42–44.