Исследование несущей способности конструктивно - технологических решений соединения бугеля с композитными конструктивными элементами .

Abstract

Разработаны конструктивно-технологические решения соединений бугеля с конструктивными элементами из композиционного материала, которые испытывают отрывное усилие и крутящий момент. Проведено моделирование методом конечных элементов в пакете Solid Works по оценке влияния изменения формы и размеров исследуемой конструкции на критические напряжения, возникшие под действием нагрузок в контактных зонах соединения. Спроектированы и изготовлены экспериментальные образцы для проведения испытаний на неравномерный отрыв. Изготовлено и опробовано специальное приспособление, позволяющее нагружать растягивающим усилием и крутящим моментом одновременно на стандартной разрывной машине. Результатами экспериментальных исследований являются конструктивно-технологические решения соединений, повышающие несущую способность от 90 до 130 % относительно первоначального способа соединения. Повышение межслойной прочности конструкции достигается благодаря внедренному соединительному элементу. Предложена технологическая рекомендация о клеевом подслое на металлических элементах конструкции, а также сделан вывод о влиянии подмотки на живучесть соединения.

Design and technological solutions for bracket join ts with composite struct ural elements under tear- off force and torque are developed. The results of the simula tion of finite element method in SolidWorks package to equate the influence of changes in the shape and size of the studied design on the critical tension ar ising under load in the contact zones of the connection are obtained. The experimental samples for testing uneven t earing-off are designed and fabricated. A special device that allows the tensile force and torque to be loaded simultaneously on a standard tensile testing machine is manufactured and tested. The structural and technological solutions of joints that increase the carrying capacity from 90 to 130 % relative to the original method of connection are the result s of experimental studies. Increa se of interlayer structural strength is achieved through embedded connector. Technical re commendations on the adhesive s ublayer on metal structural elements is offered; the conclusion about the impact on the viability of the jo int is drawn as well.

Розроблено конструктивно - технологічні рішення з ’ єднань бугеля з конструктивними елементами з композиційного матеріалу , які зазнають відривного зусилля і крутного моменту . Проведено моделювання методом скінченних елементів у пакеті Solid Works за оцінкою впливу зміни форми і розмі - рів досліджуваної конструкції на критичні напруження , що виникли під дією навантажень в контактних зонах з ’ єднання . Спроектовано та виготовлено експериментальні зразки для проведення випробувань на нерівномірний відрив . Виготовлено і випробувано спеціальний пристрій , що дозволяє навантажувати розтяжним зусиллям і крут - ним моментом одночасно на стандартній розривній машині . Результатами експериментальних досліджень є констру - ктивно - технологічні рішення з ’ єднань , що підвищують несучу здатність від 90 до 130 % відносно початкового спо - собу з ’ єднання . Підвищення міжшарової міцності конструкції досягається завдяки впровадженому з ’ єднувальному елементові . Запропоновано технологічну рекомендацію щодо клейового шару на металевих елементах конструкції , а також зроблено висновок про вплив підмотки на живучість з ’ єднання .