Расчёт и проектирование изделий конструкции самолёта из слоистых композитов с учётом межслоевых эффектов

Авторы

Грищенко С. В.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

e-mail: grischenko1911@gmail.com

Аннотация

Статья посвящена актуальной проблеме проектирования слоистых полимерных композиционных материало (ПКМ) с учётом возможноых негативных межслоевых эффектов, которые приводят к расслоению — виду разрушения композита, который хуже всего прогнозируется на сегодняшний день. Такая проблема наиболее актуальна для зон переменной структуры укладки слоистого композита, иными словами — переходных зон. Ввиду изменения структуры нагрузка между слоями перераспределяется, что приводит к вступлению в работу межслоевого пространства на сдвиг и разрыв.

Соответственно, вопрос расчёта на прочность и проектирования будет рассматриваться, главным образом, применительно к переходным зонам. Приводимые в статье зависимости подходят не только для подбора параметров конструкции при проектировании, но и для расчёта на прочность.

Ключевые слова:

композиционный материал, напряжённо-деформированное состояние, межслоевые напряжения, межслоевой сдвиг, клеевое соединение

Библиографический список

1. Goland M., Reissner E. The stresses in Cemented Joints // J. App. Mech., Vol. 11, 1944, A11-A27.

2. Hart-Smith L.J., Adhesive-Bonded., Single-Lap Joints / Douglas Aircraft Co., NASA Langley Report CR 112236, 1973.

3. MIL-HDBK-17-3F, Composite materials handbook, volume 3 of 5: polymer matrix composites materials usage, desing, and analysis, US Department of Defense handbook, 2002.

4. Nicolas K. Photiou, Rehabilitation of steel members utilizing hybrid FRP composite materials systems, University of Surrey, School of Engineering, 2005.

5. Пэйгано Н. Межслойные эффекты в композитных материалах: Пер. с англ. — М.: Мир, 1993. — 346 с.

6. Алфутов Н.А., Зиновьев П.А., Попов Б.Г. Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов. — М.: Машиностроение, 1984. — 264 с.

7. Гришин В.И., Дзюба А.С., Дударьков Ю.И. Прочность и устойчивость элементов и соединений авиационных конструкций из композитов. — М.: Издательство физико-математической литературы, 2013. — 272 с.

8. Куреннов С.С. Моделирование клеевого слоя в соединении двухпараметрическим упругим основанием // Вестник Национального технического университета «ХПИ». 2012. № 54. С. 112-118.

9. Куреннов С.С. Модель двухпараметрического упругого основания в расчёте напряжённого состояния клеевого соединения // Электронный журнал «Труды МАИ», выпуск № 66: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=40246 (дата публикации 27.06.2013).

10. Малышева Г.В. Склеивание в машиностроении: Справочник. — Москва, Наука и технологии, 2005. — 544 c.

11. Попов Б.Г. Расчет многослойных конструкций вариационно-матричными методами: Учебное пособие. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1993 . — 294 с.

12. Васильев В.В., Протасов В.Д., Болотин В.В. Композиционные материалы: Справочник. — М: Машиностроение, 1990. — 512 с.

13. Максименко В.Н., Олегин И.П. Прогнозирование прочности композитных конструкций: Учебно-методическое пособие. — Новосибирск, НГТУ, 1994. — 90 c.

Скачать статью