Как усилить конструкцию болтов

Как усилить конструкцию болтов

Болтовое соединение — главный узел связи и передачи продвинутых композиционных структур, в то же время слабое звено структуры, определяющее несущую силу общей структуры, а также целостность, безопасность (1). Таким образом, одним из ключевых элементов в дизайне продвинутых композиционных конструкций является конструкция болтовой связи, которая в целом сильно ограничена конструкцией крепкого крепления болтов (2). Для эффективного проектирования необходима точная оценка прочности и механизма неэффективности соединения композиционных материалов. Таким образом, недействительный механизм и теория прогнозирования прочности соединения композиционных материалов всегда были исследовательской точкой (3-5) в области структурной механики композиционных материалов.

Однако после того, как была проведена точная оценка несущей способности композиционных креплений болтов, было установлено, что оптимальная допустимая эффективность карбоновых волокон (CFRP) крепких креплений полимера (соотношение максимальной вместимости соединений к максимальной вместимости латеральных пластин) была достигнута лишь на 40 -50%, То есть, независимо от того, насколько хорошо работает материал, несущая способность продвинутых композиционных конструкций уменьшается более чем вдвое в результате существования болтовой связи. В отличие от этого, скорость несущей работы металлических креплений составляет 70 -80% (1-2), и, как показано на рисунках 1 (6), уменьшительное преимущество передовых композиционных материалов по отношению к металлическим материалам значительно ослабевает. Заметь, что слабое место соединения болтов — это узкое место, в котором используются сложные композиционные материалы для легко количественного определения структуры, а эффективность подшипников, которые повышают крепление болтов, является одной из наиболее необходимых проблем в применении продвинутых композиционных материалов.

В настоя врем для композ несущ способн болтов соединен улучшен исследовательск работ основн включ две сторон: с одн сторон, анализ геометрическ размер, постел этаж программ, к черт момент, сотруднича межд, болт ждат различн влиян проектн параметр на композ болтов соединен интенсивн закономерн, через параметр оптимизац разработк повышен грузоподъемн; креп на болт С другой стороны, разработка общего или локального подхода к укреплению крепких или напряжённых разгрузочных связей из композиционных материалов, с тем чтобы усилить или ослабить крепление болтовых соединений и повысить их эффективность. Эта статья направлена на детальное обобщение существующих методов разработки, связанных с креплением болтов из композиционных материалов, а также на анализ методов оценки, которые усиливают дизайнерский эффект, и, наконец, на обобщение вопросов, стоящих перед существующими исследованиями, и на обсуждение возможных будущих направлений развития.

Болт из композитного материала 01

Типичное соединение композиционных болтов, как показано на рисунке 2. Анизотропность композиционного материала, хрупкость и слоистые структуры привели к сложному разрыву соединения композиционных болтов, а также к множеству неэффективных модулей [7]. Основной модуль неэффективности ламинационных пластин в соединении композиционного материала состоит из растяжки, среза, сжатия и комбинации, которые формируются в результате соединения. Как показано на рисунках 3, растягивание и срезание повреждений являются внезапной и неэффективной структурой, которая мгновенно приводит к потере несущей силы, в то время как сжатие структуры является постепенной недействительной структурой, вызванной локальным разрушением, предотвращая катастрофическое разрушение структуры и являясь моделью, ожидаемой в конструкции. Таким образом, усиление соединения композиционных болтов требует не только для того, чтобы рассмотреть повышение прочности, но и для того, чтобы совмещать неэффективные модели. Таким образом, оптимальный подход к укреплению крепления креплений болтов должен быть повышен в силу того, что гарантированно будет заключаться в Том, чтобы сжать разрушающую или неэффективную модель, в которой он доминирует.

Коллапс соединения из композиционного материала может быть суммирован в процесс накопления компрессивных повреждений и может быть разделен на четыре этапа: начало повреждения, расширение повреждений, локальный разрыв и структурный разрыв. Основные характеристики отказа от сжатия включают в себя микроизгиб волокна, трещину в матрице, слоистый и поверхностный разрыв. Кроме того, режим интенсивности и неэффективности сжатия также связан с поперечными ограничениями слоистых пластин композиционного материала (то есть преднатяжной силой, которую оказывает крепление, как показано на рисунке 4) и "упругой" (8).