Соединения высоконагруженных деталей из композиционных материалов. Сообщение 3. Экспериментальное исследование прочности соединения с трансверсальными крепежными микроэлементами

Abstract

Разработана система комплексного экспериментального обеспечения расчета на прочность и проектирования, которая включает методики проведения экспериментов, конструкции образцов и испытательных устройств. Для соединений с крепежными микроэлементами поперечной связи приведены результаты экспериментального определения коэффициентов податливости; степени снижения прочности углепластиков различных структур в зоне внедрения цилиндрических (диаметр 0,8; 1,0; 1,5 и 2,0мм) и пирамидальных (фрезерованных) штифтов; анизотропии прочности угле-, стекло- и органопластика на смятие в зависимости от структуры композиционного материала, направления нагружения, размеров крепежных элементов и способа их установки (внедрение в пакет слоев препрега и совместное формование или установление в просверленные отверстия после полимеризации композиционного материала).

Розроблено систему комплексного експериментального забезпечення розрахунку на міцність та проектування, до складу якої входять методики проведення експериментів, конструкції зразків і випробувальних пристроїв. Для з’єднань із кріпильними мікроелементами поперечного зв’язку наведено результати експериментального визначення коефіцієнтів податливості; степеня зниження міцності вуглепластиків, що мають різну структуру, у зоні впровадження циліндричних (діаметр 0,8; 1,0; 1,5 і 2,0 мм) і пірамідальних (фрезерованих) штифтів; анізотропії міцності вугле-, скло- та органопластика на зминання у залежності від структури композиційного матеріалу, напряму навантаження, розмірів кріпильних елементів та способу їх установлення (проникання у пакет шарів препрега і спільне формування або установлення в просвердлені отвори після полімеризації композиційного матеріалу).

We developed a system for comprehensive experimental assessment of strength and design, which includes test procedures, optimization of geometry of specimens and designing of test equipment. For joints with transversal fastening microcomponents we obtained experimental values of compliance coefficients, as well as strength reduction values, in coal-plastics of various structures in the insertion zone of cylindrical pins (0.8; 1.0; 1.5 and 2.0 mm in diameter) and pyramidal (machined) pins. We assessed the bearing resistance anisotropies in coal-plastics, glass-fiber and organoplastic materials, depending on the structure of a composite material, loading direction, dimensions of fastening components and their installation techniques (incorporation of prepeg layers into the package and further simultaneous molding or pin insertion into the drilled holes after polymerization of the composite material).