что процесс сжатия соединения композиционного материала является очень сложным, его коллапс в основном обусловлен эффектом декомпрессии волокна и матрицы

Несмотря на то, что процесс сжатия соединения композиционного материала является очень сложным, его коллапс в основном обусловлен эффектом декомпрессии волокна и матрицы (9). Распад сжатия волокна включает микротрещины и изгиб волокна. За выреза ассоциирова с вдол толщин сторон напряжен личн растягива к напряжен достижен порог вызыва волокн местн изгибан, нача может привест к сжима поврежден сам космическ 0 ° этаж [10]. И изгиб волокна приводит к тому, что волокна извиваются, формируя ленту. Согласн чувствительн анализ, увеличен дол 0 на ° постел этаж могут подня композ сжима интенсивн [11] креп на болт. Кроме того, более высокая интенсивность сжатия (12) может быть подавлена путем применения толстых однослойных слоев. Недостаточное сжатие при помощи сложенных сложенных слоев композиционного материала болтов состоит из комбинации волокна, клинообразной матрицы, отделения волокна-матрицы и раздробления (12). Микроизгиб волокна и трещина в основах являются основными образцами начала повреждений, в то время как сдвиги вдоль толщины преобразуют процесс постепенного повреждения (12).

Усовершенствованный дизайн крепления крепких болтов из композитного материала 2002 года

Усовершенствованная конструкция для предварительного закапывания металлических конусов или встроенных гаек в отверстие 2.1

Исследователи предложили расширить отверстие, соединяющее композиционные материалы с болтами, а также предварительно закопать металлические конусы или встроенные винты в отверстия для локального усовершенствования сопряженных соединений (13-23), как показано на рисунке 5.

Нилсон (13) из шведского института аэротехники (13) обнаружил, что предварительное закачивание стальных гильз и алюминиевых конусов в отверстие для болтов может повысить нагрузку на недействительные соединения из углеволокна/целлофановой смолы (CF/EP) соответственно на 20% и 29% без изменения оригинальной модели отказа от сжатия; При изготовлении коллоидных колб и алюминиевых колб можно увеличить нагрузку на недействительные мощности на 32 и 57% соответственно, но при этом можно изменить режим отказа от сжатия на неэффективность растягивания и неэффективность клеевой оболочки, как показано на рисунках 6. Такие, как Camanho (14), были разработаны с усилением CF/EP крепления болтов с коническими вставками внутри болтовых отверстий, что привело к увеличению нагрузки на неработающие болты. Такие, как сингх (15) обнаружили, что предварительное закачивание стальных цилиндр в отверстие для болтов может увеличить нагрузку на неэффективную соединение CF/EP на 14%.

Недавно акбарпур и халлстром предложили новую модель металлического цилиндра (16-19), как показано на рисунке 7. Такой дизайн требует интеграции тонких металлических слоев в отверстие слоя композиционного материала в процессе изготовления композиционных материалов.

Они вставили стальные гильзы в слоистые материалы CF/EP и разработали три программы улучшения (16), как показано на рисунке 8. Экспериментируя с использованием трех усовершенствованных конструкций, было установлено, что структура A, B и C соответственно увеличила интенсивность сжатия крепких болтов из композитных материалов CF/EP на 61%, 50% и 12%.

Они также изучили влияние ширины слоистых пластин из композиционного материала CF/EP на усиление стального цилиндра (17) и обнаружили, что усиленный эффект почти не зависит от ширины ламинированной пластины, но в то время как в более широких пределах режим деформации преобразуется в пластическую деформацию, в то время как в более широких пределах он преобразуется из сжатия в края отверстия. Кроме того, в ходе опытных испытаний и тестов он исследует повышенный эффект увеличения прочности моногвоздя и двух гвоздичных соединений для комплексного материала CF/EP, и все они обнаружили более заметные повышения прочности, однако неизбежно привели к изменению режима неэффективности.

Они также сравнили теневые (18) материалы для усиления эффекта и обнаружили, что стальные гильзы могут повысить интенсивность сжатия слоистых пластин CF/EP на 50%-60%, в то время как титановые гильзы позволяют им увеличивать интенсивность сжатия на 35 -45%. Оба этих ствола повышают интенсивность соединения двух гвоздя для комплексного материала CF/EP на 40 -45%.

В последнее время, такие как Xu (20) используют металлический цилиндр для выполнения интерферированной комбинации болтов из композиционного материала CF/EP и обнаруживают, что добавление металлических конусов для интерферирования с помощью интерферированных соединений позволяет увеличить первоначальную нагрузку на болт на 33%, а предельную силу — на 12%, не изменяя оригинальную модель отказа от сжатия, по сравнению с обычной интерваловой связью.

Для усиления соединения полимера из стекловолокна (GFRP) композиционных болтов, такие как мара (21) экспериментальным исследованием выявили, что недействительная нагрузка стекловолокна/полиэфирного болта (GF/PET) может поднять нагрузку на 14% от соединения из стекловолокна/полиэфирных болтов (gf/pet), а также сохранить первоначальную модель отказа от сжатия, Пластическая деформация ствола в то же время снижает степень сжимаемой деформации отверстия. Kingdom jet (22) расщепил повышающие эффекты инкрустированных металлических гаечек на стекловолокна/полиуретан (GF/PU) композитных болтов.

Усиливаемая механизм вышеуказанного подхода состоит в Том, чтобы трансформировать соединение из композиционного материала в соединение из металлических конусов или гаек, таким образом повышая интенсивность соединения из композиционных материалов. Этот метод не только изменяет распределение напряжения по краям отверстий, но и предотвращает повреждение краев отверстия, вызванное повторной установкой болтов, а также может использоваться для восстановления отверстий, содержащих повреждения в соединениях. Однако недостатком является ввод металлических конусов и гаек, что привело к значительному увеличению веса композиционных болтов.

Увеличенный дизайн 2.2 внешняя/межслойная локальная добавка тонкого или выпуклого пласта

Исследователи предложили локальное усовершенствование (22, 24-26), которое можно увидеть на рисунках 9, с добавлением тонкого слоя или между слоями в области, близкой к болтовому отверстию, или с установкой кольцевой выпуклости для соединения болтов (22, 24-26).

Усовершенствованные конструкции, которые добавляют твердые пены, алюминиевые и композитные слои, соответственно, могут повысить нагрузку на неэффективное соединение стекловолокна/этилена (GF/PE) на 7,7%, 76% и 106% соответственно, а внешние слои композитного материала повышают нагрузку на 44%, как показано на рисунках 10. Ни одна из этих увеличенных конструкций не изменяет оригинальный режим сжатия.

Усиленный дизайн, направленный на добавление тонких слоёв GFRP снаружи, виет и другие [25] сравнивают повышающие эффекты тонкого слоя GFRP для различных программ покрытия слоев, связанных с GF/PET композитными болтами. Видимый на рисунке 11, интенсивный подъём усиливается с увеличением количества покрытий; После децентрализации количества слоев или массы волокон, эффект интенсивного подъёма является практически постоянным, и можно увидеть, что эффект усиления для интенсивности зависит от количества волокон.

Kingdom jay (22) увеличил нагрузку на GF/PU на болтовое соединение с помощью кольцевого выпуклого контура в болтовом отверстии. Локальная оптимизация конструкций была проведена в связи с усиленными соединениями из композиционного материала, которые были добавлены к выпуклому стенду, а Muc и ulatoska [26] были совершены с помощью углов прокладки волоконной консоли оптимизации.

Усиливающаяся механизм вышеуказанного подхода заключается в Том, чтобы частично уплотнить материал края отверстия, соединяемый болтами композиционного материала, увеличивая площадь нагрузки, с тем чтобы увеличить несущую способность болтового соединения. Обратная сторона состоит в Том, что соединение металлических материалов увеличило вес связывающей структуры и изменило геометрическую конфигуру соединения.

2.3 в целом дополняет конструкцию металлических тонких слоев

Как показано на рисунках 12, исследователи предложили усовершенствовать конструкцию (15, 27), добавив металлические тонкие слои между слоями латеральной пластины для соединения композиционных болтов.

Kolesnikov ждат [27] исследован на 0 ° постел этаж CF/EP комплексн. Материал ламинат пластов-добавля различн тонк содержан титанов плёнка к болт интенсивн повышен эффект. Заметны на рисунке 13, поскольку содержание титана значительно увеличилось, а его интенсивность значительно увеличилась, медленно снижаясь после пика, потому что с увеличением его содержания интенсивность замедлилась, в то время как титановый сплав был более плотным, чем композитные материалы. Кроме того, неэффективная модель меняется с увеличением содержания титана.