Ремонт конструкций из полимерных композиционных материалов летательных аппаратов. Ривин Г.Л. - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

растяжении однонаправленного материала в направлении армирования потеря
несущей способности сопровождается разделением волокон на отдельные еди-
ницы - фибриллы. Неоднородность связующего в
ПКМ
приводит к тому, что в
процессе
нагружения
напряженное состояние отдельных частей органического
волокна неравнозначно, а на границе этих частей возникают напряжения сдви-
га. В дальнейшем происходит прорастание межфибриллярных трещин в на-
правлении нагрузки и расщепление композита. Расщепление сопровождается
обрывом наиболее напряженных волокон и увеличением истинных напряже-
ний в материале.
В трехслойных конструкциях с наружными и внутренними несущими
слоями, выполненными из
стеклопластика,при
эксплуатации возможно появле-
ние одиночных макротрещин в несущем слое. Была проведена оценка влияния
подобных дефектов на остаточную прочность трехслойных конструкций [3].
Выявлено, что разрушение данной конструкции носит хрупкий характер. В
момент достижения предельного состояния в сечении с макродефектом напря-
жения сжатой зоны лежат в упругой области, так как модуль упругости компо-
зиции из-за жесткого наполнителя значительно больше минимального значения
модуля стеклопластика. Оценка несущей способности оболочки производилась
следующим образом. Было принято, что предельное состояние с дефектом в
поверхностном слое наступает тогда, когда в одной наиболее нагруженной
точке внутреннего слоя в области трещины напряжения достигают разрушаю-
щих
сг
тах
.
Поперечное сечение круговой цилиндрической оболочки относится
к декартовым координатам
YOZ,n
вводится текущий полярный угол
ф,
от-
считываемый по часовой стрелке от положительного напряжения оси YOZ
(рис.1 ). Обозначая радиус поперечного сечения через R, зону
макро
дефекта
во
внешнем слое стеклопластика
2/?
0
,
при этом угол
/?
0
отсчитывается от отрица-
тельного направления оси OY. Положение нейтральной оси отмечается коор-
динатой
уо
или соответствующим углом
#
0
• Макродефект в оболочке ориенти-
руется в слабейшем направлении к предполагаемым нагрузкам - изгибающему
моменту и продольной силе (рис.1 ). В момент разрушения оболочки в наибо-
лее удаленной от нейтральной оси точке А (рис.1 ) деформация растяжению
стеклопластика равна максимальной:
,
, (1)
Imin
где
E'
lmin
-
минимальный секущий модуль
стеклопластика;
разрушающие напряжения при растяжении.
При принятых допущениях деформации в сечении оболочки распределя-
ются по закону:
Sin
a
n
-
Sin
(р
°
. - -
(2)
1 +
Sin
а

Страницы