Соединение элементов конструкций из слоистых композиционных материалов

Соединение элементов конструкций из слоистых композиционных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, на основе матрицыи наполнителя, содержащее собственно стыкуемые элементы, усиленные межслойными прокладками и соединенные между собой крепежными деталями, отличающееся тем, что, с целью повышения сдвиговой прочности и уменьшения веса соединения, прокладки выполнены с вырезами, заполненными материалом матрицы, при этом отношение суммарной площади вырезов ко всей площади прбкладок составляет от 0,05 до 0,6.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК (19) (11) 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2043885/23 (22) 05.07.74 (46) 30.10,91. Бюл. ¹ 40 (72) В.А.Захаров и Б.Я,Колесников (53) 629.7.023.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 372611, кл. В 32 В 15/00, 1970. (54)(57) СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ VI3 CfIONCTblX КОМПО3ИЦИOHHbIX МАТЕРИАЛОВ, на основе матрицы

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено при соединении элементов конструкций, выполненных из слоистых композиционных материалов, Известны соединения деталей из слоистого анизотропного композиционного материала, армированные в местах соединения усиливающими прокладками из металлической фол ьги.

Усиливающие прокладки увеличивают прочность слоистого композиционного материала на смятие и одновременно уменьшают его сдвиговую прочность за счет снижения адгезионной связи ма-.ериалов матрицы и прокладок из-за их разных линейных расширений при полимеризации композиционного материала. Поэтому для получения требуемой несушей способности необходимо увеличивать площадь склеивания с прокладками, что приводит к увеличению веса соединения.

Цель изобретения — повышение сдвиговбй прочности и уменьшение веса соединения.

Для этого в соединении усиливак)щие прокладки выполнены с вырезами., заполненными материалом матрицы. При этом от(s1)s В 64 С 3/26//F 16 В 5/02 и наполнителя. содержащее собственно стыкуемые элементы, усиленные межслойными прокладками и соединенные между собой крепежными деталями, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения сдвиговой прочности и уменьшения веса соединения, прокладки выполнены с вырезами, заполненными материалом матрицы, при этом отношение суммарной площади вырезов ко всей площади прокладок составляет от 0,05 до 0,6. ношение суммарной площади вырезов ко всей площади прокладок составляет от 0,05 до 0,6.

На фиг.1 показано однорядное болтовое соединение деталей из слоистого композиционного материала; на фиг.2 — вид по стрелке А на фиг.1; на фиг;3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — сечение В-В на фиг.3.

Детали 1 и 2 из слоистого композиционного материала, например углепластика, усилены в зоне стыка металлическими прокладками 3 с вырезами, в данном случае круглыми и овальными. Детали соединены через ленту 4 болтами 5. Вырезы 6 прокладок заполнены матрицей 7 из углепластика, которая выполняет роль заклепок.

Нагрузка от одной детали к другой передается через болты 5 и перераспределяется в каждой детали между усиливающими прокладками 3 и слоями углепластика в соответствии с их жесткостью и местной прочностью. Основная часть нагрузки воспринимается усиливающими прокладками и затем сдвигом адгезионного соединения 8,: смятием, срезом заклепок из матрицы 7 передается в виде распределенных усилий на прилегающие слои углепластика 9.

533004 иг. Ф

Фиг.2

Редактор Г.Шарганова Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик

Заказ 4631 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заклепки из матрицы 7 увеличивают сдвиговую прочность прокладок с прилегающими слоями углепластика за счет собственной прочности на срез, смятие и сдавливание прокладок прилегающими слоями при полимеризации материала.

Это позволяет уменьшить площадь склеивания с прокладками и уменьшить вес соединения.

Снижение веса соединения реализует5 ся. когда отношение суммарной площади вырезов ко всей площади прокладок составляет величину от 0,05 до 0,6.