Стержневой переходник из волокнистого композита

Стержневой переходник из волокнистого композита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубики

«»876917 (61) Дополнительное к ввт. свнд-ву (22) Заявлено 03.01.80 (21) 28б3977/29-33 с присоединением заявки Мя (23) П риоритет (5!)М. Кл.

Е 04 С 5/07

Е 04 С 2/24!

Ьоудорстееииый комитет

СССР

R0 делам иэооретеиий и открытий

Опубликовано 30.10,81. бюллетень № 40 (53) УДК 624.071..3(088.8) Дата опубликования описания 30. 10.81..!

С..В.Äåíèñîâ, II.À.Âàðàêñèí, В.И.Василевский "!

Н. И. Копыл и В. H. Судьин,1! (72) . Авторы изобретения (2!) Заявитель (54) С В 111НВВОй ПВ В ОДНИК И3 ВОПОКНИС О1.0

КОМПОЗИТА

Изобретение относится к строительству и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для стержневых частей ферменных конструкций и в качестве несущих пере5 ходников, имеющих осесимметричную форму.

Известны стержневые переходники из волокнистого композита, состоящие из чередующихся продольных и кольце l0 вых слоев волокон jl), Наиболее близким к предлагаемому является стержневой переходник из волокнистого композита, боковая поверхность которого образована поляр15 но ориентированными волокнами, т.е. последние проходят через наиболее удаленные друг от друга области цилиндрической оправки. Переходник имеет законцовки 2.1.

Недостатком этого стержневого переходника является искривление волокон, что объясняется тем, что даже при полярной намотке волокна укладываются не строго по прямолинейным образующим цилиндрической оправки, а по винтовым линиям малой кривизны.

При гагружении композита в искривленных волокнах кроме осевого сжатия или растяжения возникают нормальные напряжения отрыва на поверхности раздела волокно-матрица.

Нормальные напряжения на поверхности раздела приводят к нарушении монолитности композита задолго до момента разрыва волокон. При сжатии это приводит к потери устойчивости волокон и, как реузльтат, к снижению несущей способности композита в целом. При растяжении происходит истирание поверхности волокон за счет фрикционного взаимодействия волокна и матрицы при передаче касательных усилий на границе раздела, .что приводит к снижению исходной прочности волокон и в итоге к снижению прочности композита. Частичная потеря несущей способности материала за счет

87691

Формула изобретения

30

35 искривления волокна компенсируется увеличением толщины стенки композитной конструкции, что приводит к повькению веса. Этот эффект усиливается в условиях малоциклового действия переменных нагружений..

Цель изобретения — новьаяение прочности .стержневого переходника за счет расположения волокон, которое создает наиболее благоприятные условия для .работы волокон при знакопеременных нагрузках, и следовательно, снижение веса стержневого переходника.

Поставленная цель достигается тем, что в стержневом переходнике из волокнистого композита, боковая поверхность которого образована полярно ориентированными волокнами, и имеющим законцовки, волокна расположены по прямолинейным образующим оцнополостного гиперболоида и наклонены в противоположные стороны относительно оси переходника.

На чертеже показан стержневой переходник.

Стержневой переходник содержит законцовки и 2. Боковая поверхность его образована волокнами 3, имеющими одно направление относительно оси изделия (угол а, и волокнами 4, имеющими противоположное направление (угол ф) .

Стержневой переходник при помощи законцовок 1 и 2 включается в работу конструкции, например фермы. При этом переходник может воспринимать знакопеременные нагрузки как осевые, так и изгибные. Так как волокна 3 и

7 4

4 расположены по прямолинейным образующим,однополостного гиперболоида, то они работают только на расстояние или сжатие и не искривлены.

Нагружение волокон 3 и 4 растяжением или сжатием является оптимальным с точки зрения .микромеханикн волокнистого композчта, что позволяет повысить прочность конструкции и снизить расход материала и вес от 10-20Ж.

Для того, чтобы волокна при полярной намотке плотно прилегали друг к другу, они наматываются на технологическую оправку 5, наружная поверхность которой,дмеет форму однополостного гиперболоица.

Стержневой переходник из волокнистого комнозита, боковая поверхность которого образована полярно ориен( тированными волокнами, имеющий законцовки, отличающийся тем, что, с целью повьниення прочности и снижения веса волокна расположены по прямолинейным образующим однополостного гиперболоида и наклонены в противоположные стороны относительно оси переходника. источники информации, принятые во внимание при экспертизе! Авторское свидетельство СССР № 186231, кл. F 16 L 9/12 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 301416, кл. Е 04 С 5/07, 1971.

8769) 7

Составитель Е.Чернявская

Редактор Е.Лушникова Техред А. Савка

Корректор Л.Бокшан

Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11452 Тираж 768

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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