Поведение при нагружении и прочность. соединительных швов

Несмотря, на усиление пластмассы в месте располо­жения крепежного элемента, разрушение изделия всегда происходит в области соединения.

По сравнению с такими способами соединения, как склеивание и сварка механическое крепление лучше применять в конструкциях, работающих на расслаива - ние,

Соединения внахлестку и встык с накладками ис­пользуют в конструкциях, в которых рабочие нагрузки действуют преимущественно в плоскости скрепляемых деталей. По сравнению с изгибом и сжатием растяжение является более опасным видом нагружения. При дейст­вии на соединение растягивающей нагрузки может про­изойти разрушение материала по линии крепежа (раз­рыв), срез по площадкам, параллельным приложенной нагрузке, в направлении от отверстия к кромке детали, а также смятие пластмассы стержнем крепежа, что. при­водит к увеличению диаметра отверстия и выворачива­нию крепежа. При нагружении вдоль волокон (напри­мер, в карбопластике) разрушение может произойти в результате раскалывания материала [169].

При сжатии нагрузка передается от одной детали к другой через стержень крепежа, и в этом случае основ­ным видом разрушения является смятие пластмассы в области отверстия.

Поведение при нагружении и прочность. соединительных швов

Наибольшая прочность соединения при растяжении достигается в том случае, когда при заданных парамет­рах механического крепления равновероятны смятие пластмассы стержнем болта и ее разрыв по ослаблен­ному сечению. Характер разрушения пластмассовой детали в соединении меняется в зависимости от пара­метра шва. Переход от разрыва материала по ослаблен­ному сечению к его смятию стержнем крепежа, как пра­вило, характеризуется изломом графика зависимости v от X (здесь K=djt) [77].

Показатели абсолютной прочности изделий при ме­ханическом креплении деталей зависят в основном от размеров й расположения крепежа, а также от проч­ности соединяемого материала.

При испытании образцов оДносрезных заклепочных соединений стеклопластиков было установлено [46], что зависимость разрушающей нагрузки от площади попе­речного сечения стержня заклепки почти линейна.

Сравнение стеклопластиков с различными связую­щим и наполнителем показало, что с повышением содер­жания стекловолокнистого наполнителя прочность из­делий повышается, а при введении наполнителя другого типа (например, порошкообразного) .прочность изделия с болтовым соединением снижается. При этом стекло - текстолиты более эффективны, чем стеклопластики на основе стеклянного мата.

Испытания болтовых, соединений на прочность пока: зали, что большей несущей способностью обладают ма­териалы на основе эпоксидных нежели чем полиэфир­ных связующих.- *■

Наиболее высокая прочность изделий при механиче­ском креплении деталей из карбопластика, эксплуати­рующихся в различных условиях, обеспечивается, при укладке волокон под углом 0 рад, 1,57 рад и ±0,785 рад [69,83].

Решающим фактором, определяющим прочность из­делий при соединении пластмассовыми болтами и гайка­ми, является прочность болтов. Существенна также вы­сота гаек. В соединениях стальными болтами с пласт­массовыми гайками прочность изделия возрастает ли­нейно с увеличением высоты гайки Н до Н « 3d, где d— диаметр болта [66]. Это объясняется сочетанием низ­кого модуля упругости пластмассы (около 5000 МПа) и высокой жесткостью болта, в результате ч$г6 нагрузка распределяется между большим числом витков резьбы гайки.

При высоте гаек Н<Л, Ы возможно повреждение резьбы болтов, при //= (1,8—2,8) d— одинаково вероят­ны повреждения резьбы и разрыв болтов, при H'>2,8d^- происходит преимущественно разрыв болтов.

Комментарии закрыты.