УДК:539.3
2016
Страницы: 225-244

Исследование прочности болтовых соединений в слоистых композитах с использованием модели прогрессирующего разрушения

, ,

Аннотация:

Проведено экспериментальное исследование прочности образцов двухсрезного болтового соединения на основе углепластика типа КМКУ и Torayca T700. Рассмотрены образцы с разными схемами укладки, диаметрами отверстий, геометрическими параметрами образцов и усилиями затяжки болтов. На основе модели прогрессирующего разрушения проведена расчетная оценка разрушающей нагрузки и типа разрушения двухсрезных болтовых соединений в слоистых композитах. Модель прогрессирующего разрушения реализована в трехмерной постановке и включает в себя анализ напряженного состояния, анализ разрушений и деградацию свойств материала в соответствии с обнаруженным видом разрушения. Расчет напряженного состояния выполнен методом конечных элементов в трехмерной постановке с учетом контактного взаимодействия болта с отверстием, наличия осевого натяга и трения в контактных парах. Для анализа разрушения использованы критерии разрушения Хашина для задачи в объемной постановке, позволяющие идентифицировать различные механизмы разрушения композита, такие как растрескивание матрицы при растяжении и сжатии, разрушение волокна при растяжении и сжатии, отрыв матрицы от волокна посредством сдвига и расслоение при растяжении и сжатии. Мера деградации механических свойств материала выбрана на основе подхода Тана, распространенная на трехмерный случай Каманхо и Мэттьюсом. Оценка разрушающей нагрузки проведена на основе диаграммы «нагрузка-перемещение». Тип разрушения спрогнозирован по характерному распределению поврежденных элементов в области нагруженного отверстия. Эффективность использования модели прогрессирующего разрушения для прогнозирования разрушающей нагрузки и типа разрушения болтового соединения подтверждена сравнением результатов численного исследования с данными эксперимента.

39

Ссылка:

Гоцелюк Татьяна Борисовна, Гришин Вячеслав Иванович, Коваленко Наталья Андреевна Исследование прочности болтовых соединений в слоистых композитах с использованием модели прогрессирующего разрушения // Механика композиционных материалов и конструкций - 2016 - Том 22 - №2 - c: 225-244
Уважаемые авторы! В связи с включением журнала «Механика композиционных материалов и конструкций» в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе
125040, Россия, Москва, Ленинградский пр., 7
+7 495 946-18-06, mkmk@iam.ras.ru