Экспериментальные исследования несущей способности соединений высоконагруженных деталей из композиционных материалов | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 11 > №4 / 2005 / Страницы: 573-597

Экспериментальные исследования несущей способности соединений высоконагруженных деталей из композиционных материалов

Аннотация:

Проанализированы результаты исследований по обоснованию принципов конструирования соединений деталей из композиционных материалов (КМ), на основании которых предложены новые конструктивно-технологические решения (КТР) металло-композитных соединений. Для реализации эффективного перехода от детали из КМ к металлическому стыковому фитингу разработаны новые способы соединения с заформованными в КМ продольными и поперечными крепежными микроэлементами, образованными или установленными на металлической детали. Приведены результаты экспериментального исследования несущей способности новых КТР металло-композитных соединений на основе заформованных в КМ продольных и трансверсальных крепежных микроэлементов. Разработана система комплексного экспериментального обеспечения расчета на прочность и проектирования, которая включает методики проведения экспериментов, конструкции образцов и испытательных устройств. Приведены результаты экспериментов по определению усилия выдергивания крепежных микроэлементов продольной связи в зависимости от конструктивных и технологических факторов, на основании которых спроектированы и испытаны образцы соединений из углепластика с площадью поперечного сечения 34 и 400 мм2. Для соединений с крепежными микроэлементами поперечной связи приведены результаты экспериментального определения коэффициентов податливости; степени снижения прочности углепластиков различных структур в зоне внедрения цилиндрических штифтов диаметра 0.8, 1.0, 1.5 и 2.0мм и пирамидальных (фрезерованных); анизотропии прочности углепластика, стекло- и органопластика на смятие в зависимости от структуры КМ, направления нагружения, размеров крепежных элементов и способа их установки (внедрение в препрег и совместное формование или в просверленные отверстия после полимеризации KM). Описаны конструкции образцов различных соединений и приведены результаты экспериментального определения их статической прочности. Проанализированы опытные данные по исследованию несущей способности модифицированного полупетлевого соединения и его элементов. Основной вывод по работе состоит в том, что предложенные способы соединения обладают высоким коэффициентом работоспособности (0.7…1.0) при отсутствии какого-либо усиления в зоне формирования стыка для однонаправленных KM и приспособлены для интегрирования в конструкцию агрегата при его изготовлении.

Ключевые слова:

36