Details

Предметом исследования является гондола аэростата, изготовленная из слоистого композитного материала, с точки зрения обеспечения безопасности экипажа при приземлении. Основная цель работы заключается в комплексном анализе безопасности пассажиров на основе критериев Euro NCAP, первоначально разработанных для автомобильной промышленности. Для достижения поставленной цели был реализован следующий ход работы: проведен анализ современных стандартов безопасности, разработана расчетная методика конечно-элементного моделирования в программном комплексе LS-DYNA, выполнено сравнение различных методов моделирования композитных материалов. В ходе работы были изучены возможности оценки безопасности пассажиров транспортных средств, применение этих оценок к задаче с гондолой. Также были исследованы методы моделирования композитного материала Результатом исследования является разработка методики комплексной оценки безопасности гондолы аэростата, включающей: адаптированные критерии травмоопасности, алгоритм конечно-элементного моделирования ударных воздействий, а также обоснованный метод моделирования слоистых композитных структур Практическая значимость работы. На основе полученной методики существует возможность проведения анализа дальнейших расчетных случаев для полной оценки безопасности пассажиров во время эксплуатации гондолы.

The subject of this research is the gondola of a balloon, made of layered composite material, from the perspective of ensuring crew safety during landing. The main objective of the work is to conduct a comprehensive analysis of passenger safety using Euro NCAP criteria, originally developed for the automotive industry. To achieve the stated objective, the following work plan was implemented: an analysis of modern safety standards was conducted, a finite element modeling methodology was developed in the LS-DYNA software, and a comparison of various composite material modeling methods was performed. In the course of the work, the possibilities of applying passenger safety assessment techniques from transport engineering to the problem of balloon gondola safety were investigated. In addition, modeling approaches for composite materials were studied and evaluated. The outcome of the study is the development of a methodology for comprehensive safety assessment of a balloon gondola, which includes adapted injury criteria, a finite element modeling algorithm for impact loading scenarios, and a validated approach to simulating layered composite structures. The practical significance of the study lies in the fact that the developed methodology enables further computational analysis for various operational scenarios to assess passenger safety throughout the lifecycle of the gondola.