АНАЛИЗ РАЗРЫВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И КОЭФФИЦИЕНТОВ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ В ЗОНАХ ОТВЕРСТИЙ В ПЛАСТИНАХ С ПКМ ОБРАЗЦА БОЛТОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Юрий Николаевич Дифучин, Константин Николаевич Рудаков

Abstract


The results of the analysis of tensile stresses at the holes of a sample of a single-shear two-row bolted joint with polymeric composite material (PCM) are presented. The size of the lateral clearance of the bolt / hole and the structure of the PCM were the parameters of the stress analysis. The finite element method, the contact interaction model, was used. Significant influences of both the structure and the size of the lateral clearance, on the magnitude of the maximum (peak) stresses of discontinuity in the plates from PCM were revealed. When in the value of the netto-cross-section area only the cross-sections of the layers with a stacking angle of 0 degrees were taken into account then coefficients of concentration of these stresses reached values characteristic of a homogeneous material.


Keywords


composite material; single-section bolted joined; stress concentration; strength

References


Василевский, Е.Т. Система экспериментального обеспечения расчета на прочность механических соединений деталей из композитов [Текст] / Е.Т. Василевский, А.З. Двейрин, Я.С. Карпов, С.П. Кривенда // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Харьков.: Нац. аэрокосм. ун-т им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – 2010. – № 47. – С. 42-52.

Двейрин, А.З. Обзор и анализ состояния проблемы расчетно-экспериментального обеспечения проектирования агрегатов самолета из полимерных композитов с механическими соединениями деталей [Текст] / А.З. Двейрин // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. Харьков.: Нац. аэрокосм. ун-т им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – 2014. – № 66. – С. 5-19.

Rudakov, K. Finite element analysis of the effect of technological factors on the strength of composite bolted joins [Текст] / K. Rudakov, S. Shukaev, G. Krivov, V. Matvienko // Mechanotronic Systems and Materials 2014. Selected Papers. Opole University of Technology, 2015. – Р. 103-108.

Дифучин, Ю.М. Чисельне моделювання болтових з'єднань з ПКМ. Повідомлення 1. Створення змішаних 3D-моделей [Электронный ресурс] / Ю.М. Дифучин, К.М. Рудаков // Вісник НТУУ "КПІ". Сер. Машинобудування. – 2016. – № 2 (77). – С. 100-107. DOI: http://dx.doi.org/10.20535/2305‐9001.2016.77.76975

Дифучин, Ю.М. Чисельне моделювання болтових з'єднань з ПКМ. Повідомлення 2. Вплив зазорів і структури ПКМ на характеристики напружено-деформованого стану болтів [Электронный ресурс] / Ю.М. Дифучин, К.М. Рудаков // Вісник НТУУ "КПІ". Сер. Машинобудування. – 2016. – № 3(78). – С. 132-145. DOI: http://dx.doi.org/10.20535/2305‐9001.2016.78.87475

Рудаков, К.М. Вплив структури ПКМ на характеристики напружено-деформованого стану в околі отворів болтових з’єднань з ПКМ [Текст] / К.М. Рудаков, Ю.М. Дифучин // Технологические системы. – 2016. – № 4(77). – С. 28 40.

Dyfuchyn, Y. Numerical modelling of bolted composite joints. Bolts rigidity effect on normal stresses in the composite layers [Электронный ресурс] / Y. Dyfuchyn, K. Rudakov // Mechanics and Advanced Technologies #1(79). - 2017. Р. 19-25. DOI: http://dx.doi.org/10.20535/2521-1943.2017.79.95756

Кучер, Н.К. Деформирование и прочность слоистых углепластиков при статическом термомеханическом нагружении [Текст] / Н.К. Кучер, М.Н. Заразовский, Е.Л. Данильчук // Механика композитных материалов. – 2012. – Т. 48, № 6. – С. 963-980.

ГОСТ 25602-80. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на сжатие при нормальной, повышенной и пониженной температурах. [Текст] – М. : Из-во стандартов, 1980. – 17 с.

Офіційний сайт Національного банка стандартизованих науково-технічних термінів України [Электронный ресурс]: http://www.ukrndnc.org.ua/index.php?option=com_terminus&Itemid=191

Хан, Х. Теория упругости: Основы линейной теории и ее применения : пер. с нем. Е.А. Когана; под ред. Э.И. Григолюка [Текст] / Х. Хан. – М. : Мир, 1988. – 344 с.

Халилаева, Р.Ю. Исследование напряжений от изгиба в двух- и трехрядных соединениях внахлест и их влияние на долговечность [Текст] / Р.Ю. Халилаева // Вопросы проектирования и производства 60 конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского "ХАИ". – 2009. – Вып. 2 (58). – С. 32 – 38.

Решетникова, Р.Ю. Влияние осевого натяга на локальное напряженное состояние в односрезных болтовых соединениях [Текст] / Р.Ю. Решетникова // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского "ХАИ". – 2013. – Вып. 1 (73). – С. 87-99.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.