Расчётно-экспериментальный анализ прочности изделий из тканевого эпоксидного углепластика

В. А. Комаров, Е. А. Кишов, Р. В. Чарквиани, А. А. Павлов

Аннотация


Рассмотрена задача адекватного моделирования тонкостенных конструкций из слоистых полимерных композиционных материалов, армированных тканями. Исследовано соответствие расчётных и экспериментальных значений разрушающих нагрузок для образцов регулярных и нерегулярных зон конструкций. В качестве образцов использованы полосы стандартных размеров и проушины трёх типоразмеров с квазиизотропной укладкой слоёв материала. Выполнены испытания на статическую прочность образцов. Построены конечно-элементные модели образцов в системе NASTRAN. Проведена оценка точности прогноза несущей способности образцов, выполненной на основе критериев прочности композитов (максимальных напряжений, максимальных деформаций, Цая-Ву, Цая-Хилла и др.). Даны рекомендации по выбору критериев прочности при проектировочных расчётах изделий из слоистых армированных пластиков. Рассмотрена корректность упрощённого моделирования контактного взаимодействия оси и поверхности отверстия проушин путём передачи нагружающего усилия из центра отверстия на периферийные узлы при помощи стержневых конечных элементов.


Ключ. слова


Слоистый композиционный материал; проушина; критерии прочности композитов; прочностные испытания; конечно-элементное моделирование

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. http://www.newairplane.com/787 (accessed 04.12.2014)

2. http://www.a350xwb.com/ (accessed 04.12.2014)

3. ASTM D3039-95 – Tensile Properties of Polymer Matrix Composite Materials (Определение механических свойств композиционных материалов с полимерной матрицей при растяжении).

4. Vasiliev V.V., Morozov E.M. Advanced Mechanics of Composite Materials and Structural Elements (3nd edition). Elsevier, 2013. 833 p.

5. Hill R. The Mathematical Theory of Plasticity. Oxford University Press, London, 1950, p. 318.

6. Tsai S.W., Wu E.M. A General Theory of Strength for Anisotropic materials // Composite materials. 1971. V. 5, Iss. 1. P. 58-80. doi.org/10.1177/002199837100500106

7. Pierron F., Cerisier F., Grediac M. Numerical and experimental study of woven composite pin-joints // Journal of Composite materials. 2000. V. 34, no. 12. P. 1028-1054. doi.org/10.1106/adtf-88ck-6g3c-5ftm


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2412-7329-2015-14-2-106-112

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533