Геометрия соединений

Классическими для соеди­нений адгезионного типа яв­ляются следующие: соединения, на ус, нахлесточиое со скосом, простое иахлесточное и моди­фицированное нахлесточиое. На рис. 22.7 14] схематично изо­бражены эти виды соединений. Каждый из типов соединений Геометрия соединений

Геометрия соединений

Рис. 22.8. Эпюры напряжений в типичном соединении панелей из компози­ционного материала:

А — иеиагружеиная панель; б — действие сдвиговых нагрузок; в —• утрированная кар­тина деформации; А — место адгезионного (клеевого) соединения; В — распределение сдвиговых напряжений в склейке, когда сдвиговое усилие прилагается ие к стрингеру

Имеет свои преимущества в зависимости от характера и направления приложения нагрузок. На рис. 22.8 [4] представ­лена система сдвиговых нагрузок на типичную панель, применяе­мую в самолетостроении. Соединение, которое прекрасно выдер­живает нагрузки при сжатии, может плохо работать на растяже­ние или смятие. На рис. 22.9—22.12 [5] представлены некоторые типы соединений и показаны их различия как концентраторов напряжений. Представленные схемы являются ориентировочными. Поэтому для применения в конкретных конструкциях каждый из вариантов соединения должен быть проверен дополнительными механическими испытаниями.

Типичное распределение напряжений в структурах адгезионно связанных композиционных материалов представлено на рис. 22.13. Как показано на рис. 22.14 [6], для простого нахлесточного соединения с увеличением длины перекрытия удерживающее удельное усилие возрастает пропорционально ширине, а сдвиго­вые напряжения в адгезионном слое остаются постоянными или даже падают. Испытания, проведенные для различных адгезивов, показывают, что материалы с низким модулем (податливые свя­зующие) обладают большим сопротивлением сдвиговым напря­жениям с ростом длины перекрытия.

Геометрия соединений

Для соединений композиционных материалов в конструкции в основном используются соединения внахлест (простые или двой­ные). Скошенные соединения несколько эффективнее, но они либо Малотехнологичны, либо дороги в производстве. Обычно они Схема соединения

Соотношение эпементоб

Концентрация напряжений под действием

F2

М

М

М

Б

Шшшш

Б

Б

Б

ЧЧЧЧЧЧ

E,=E2

Б

Б

Б

W//A

Ef>E2

Б

Б

Б

ЖШШг-^

£1>Ег

Б

С

Б

ШштИ*

Б

М

С

Шжш

Е, = Е2

С

М

Б

Є<>ЄЛ

Б

М

Б

Геометрия соединений

Рис. 22.9. Поведение соосных плоских соединений под нагрузкой.

Обозначения концентрации напряжений^ б —» большая; м — малая; с — средняя

Используются в ремонтных работах. Однако адгезионные соедине­ния, даже самые простые в изготовлении, не используются для основных несущих конструкций.

Комментарии закрыты.