Способ усталостных испытаний листовых материалов с отверстиями под крепежные элементы
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ГО АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К) 3809546/2 ) 02.11.84 ) 23.04.86 ) Куйбышев ЕЖНЫЕ ПЛЕМЕН ИИ ПО ль ф 15 дена Тру ационный оролеваВякин, Иголкин лщины закреп в нем выну бания и пр Бюл.ский орени ави е ре вого исти изв ного аз ружения остоянной С.П. Кй, В,НА,Ю. 72) С.И .Г. Кар В С П няющихся дест(53) 621 (56) Авт В 8293012-ОСТ ред ада ельств яжеш их тем создания радиа усилий по периметр крепежные элементы(57) СПО ЛИСТОВЫХ ТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАИАЛОВ С ОТВЕРСТИЯстия и ИИ г РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ кад,Коэиапов,пелин88(088.8)рское сви1981.1 90214-7 ром образец прямоугольнопостоянной тоно, возбуждаютзонансные колеотсчет числа циклов нагца по разрушения при поамплитуде циклически меформаций, о т л и ч а ютем, что, с целью повышености результатов испитарительно в образце форминое попе статических напльныхОбразец в виде пластины, например, иэ волокнистого композитного матерна ла типа углепластик, имеющий сквозное предварительное отверстие диаметром п в размещают на матрице 1 и фиксируют прижимом 2. В отверстие образца устанавливают втулки 3 из пластич ного материала, например технически чистого алюминия (АДО). В соосных отверстиях матрицы 1, прижима 2 и втулки 3 размещают ступенчатый пуансон 4.Высота втулки 3 превышает толщину об разца. К ступенчатому пуансону 4 прикладывают усилия Р , производят пластическую осадку втулки и соответственно вызывают увеличение диаметра 1 орА 8 до диаметра 3, ( внутренний 55 дкдметр втулки 1 не изменяют). Увеличение диаметра отверстия в образце от ,8 до д, формирует по периметИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано при менительно к условиям работымеханических точечных соединений для определения степени влияния величины натягов, создаваемых при постановке крепежного элемента (заклепка, болт и т.д.) в отверстие смешанного пакета, на усталостную прочность листовых конструкционных материалов, образующих пакет, в том числе и их волокнистых композитных материалов.Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний.На фиг. 1 приведен образец с отверстием из исследуемого материала, например углепластика, и размещенной в этом отверстии втулки из пластично-. го материала, исходное положение; на фиг. 2 - стадия окончания процесса осадки втулки из пластичного материала с созданием симметричного поля сжимающих радиальных напряжений; на фиг, 3 - экспериментальные зависимости числа циклов И до разрушения образцов при заданной цикличес. ки меняющейся относительной деформации изгиба от величины радиальной статической деформации Е при осадке втулки; на фиг. 4 - исходное положение пакета и оснастки перед постановкой болта; на фиг. 5 - силовая точка с оптимальными натягами в каждом из элементов пакета; на фиг. 6 - , схема установки для осуществления предлагаемого способа, общий вид.Способ осуществляется следующим образом. 101520253035 ру симметричное поле напряжений, характеристики и протяженность которого определяют по величине радиальной деформации Г = (с 1 с предв) " прете величиной натяга= д, - 3 р д . Конфигурацию несимметричного поля напряжений по периметру отверстия в исследуемом материале создают использованием втулки с неплоским (например, ступенчатым) рабочим торцом (со стороны пуансона 4).Затем образец 5 закрепляют на установке, содержащей пневматический возбудитель 6 колебаний и струнное устройство , осуществляют высокочастотную энакопеременную нагрузку последнего (фиг. 6). При заданной степени деформации изгиба Г (фиг. 6) получают число циклов нагружения М образца до его разрушения, Экспериментальные зависимости я = 1(11 или й= й) для материалов элементов, составляющих пакет, получают, задаваясь величинами натягов= 3, - 3 ед или величинами радиальных деформаций Я =/ 3 в. Далее по извесному базовому чйслу циклов работы Й э конструкционных материалов применительно к условиям работы механического точечного соединения находят величины оптимальных натягови 1 или де - формаций Е, и Г, для каждрго элемента пакета (фиг. 3) .Технологически обеспечение оптимальных натягов , ив элементах2пакета достигают по описанной выше схеме с наличием в каждом из них своей деформированной втулки (фиг.4). Пакет фиксируют прижимом 2 с заданным усилием 0. В отверстии прижима 2, соосном с отверстиями в элементах пакета (используют направляющие штифты), устанавливают втулку 3, имеющую диаметр стержня, равный 3 д . При воздействии ударника 4 импульсной силой 1, по втулке 3 осуществляют ее выпрессовку из элементов пакета и постановку по месту соединения. После чего производят образование замыкающей головки заклепки без раздачи стержня на толщине пакета, Получают силовую точку, например болтовое соединение (фиг. 5) в каждом элементе пакета, имеющее по периметру поле сжимающих напряжений с оптимальными параметрами. Изобретение может быть использовано при изготовлении клепаных панелей,1225934 ф. г состоящих из алюминиевой (Д 1 ЬАТ) обшивки и стрингеров из бороалюминия (ЛДО + В) с объемной долей упрочн:ющик волокон (257) . Толщина обшивки и полок стрингеров по 2,0 мм. Перед 5 постановкой по месту соединения заклепок диаметром 4,0 мм из сплава В 65 и клепки пакетов изготовлены иэ указанных материалов образцы с размерами;шириной 40 мм, длиной 150 мм. В цент О ральной части образцов пробивают с помощью инструментальной оснастки, выполненной по 7-му квалитету точности, и магнитно-импульсного привода отверстия диаметрами 3,9(в об разцах из бороалюминия) и 3,600" (в образцах из Д 16 АТ). В отверстия образцов беззазорно устанавливают втулки из технически чистого алюминия (АДО) с толщиной стенки, равной 1,0 мм. Высо та каждой втулки превышает толщину образца. На устройстве, позволяющем контролировать движение инструмента, производят пластическую осадку втулок с обеспечением заданных степеней 25 радиальных деформаций: для образцов из сплава Д 16 АТ от 0 до 107, для образцов из бороалюминия от 0 до 1,07. Для обеспечения устойчивости технологического процесса образования зак-ЗО лепочного соединения заклепки прохо,Ц 002 дят калибровку до диаметра 4,0 мм.После испытания образцов резонансным методом получают кривые зависимости числа циклов Й до разрушения образца (регистрировалось падение резонансной частоты не более, чем на 207) от величины радиальной деформации отверстия Я . Получено, что при базовом числе циклов колебаний й = 500 тыс. оптимальные степени радиальных деформаций 0,87 для образцов из бороалюминия и 1,327. для образцов иэ Д 16 АТ. Отверстия в бороалюминиевых стрингерах и обшивке из сплава Д 16 ЛТ с целью гарантирования требуемых натягов изготавливают методом пробивки соответственно со следующими диаметрами 3,97 и 3,95 мм. Постановку заклепок в отверстия собираемых элементов производят с помощью ударника, приводимого в движение от магнитно- импульсной установки ИИУпри энергии разряда в 2 кДж. После чего на выступающих частях стержней заклепок высверливают глухие отверстия (диаметром 1,5 мм, глубиной 6,0 мм) и затем выполняют образование замыкающих головок заклепок за два перехода. Панели (6 штук) испытывают ла стенде, имитирующем эксплуатационные условия.Предлагаемый спосс усталостных испытаний листовых материалов с отверстиями под крепсжные элементы позволяет повысить за счет оптимизации натяга ресурс работы панелей на 30- 407. по сравнению с ресурсом аналогичных панелей, изготовленных без учета специфики эаклепочного соединенния на пакетах, содержащих волокнистые композиционные материалы, определить эксплуатационные характеристики будущего соединения наложением практически любого по конфигурации поля сжимающих напряжений и прогнозировать прочность соединений в условиях эксплуатации и этим резко уменьшить объем натурных образцов макетов.Кроме того, предлагаемый способ позволяет сократить более чем в 10 раз длительность испытаний и значительно сократить объем испытываемых материалов, что весьма важно для элементов конструкций из волокнистых композиционных материалов, так как их стоимость во много раз превышает стоимость традиционных материалов.11, ЦЦКЬЫ Газ С 1 С = с" 1" ос лред 8 иг б Составитель 11, ПроконичехРед И, Верес Корректор И. Шаров Волкова дак Заказ 2108/2.". Тираж 777ВНИ 11111 Государственного комитетано делам изобретений и открьгпн ( (.1, 1(оскв, 11(-35, Гаушская наб.,11 опнисное 4
СмотретьЗаявка
3809546, 02.11.1984
КУЙБЫШЕВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. АКАД. С. П. КОРОЛЕВА
КОЗИЙ СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ, ВЯКИН ВЕНИАМИН НИКОЛАЕВИЧ, КАРТАШОВ ГЕННАДИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ, ИГОЛКИН АЛЕКСЕЙ ЮРЬЕВИЧ, ПЕПЕЛИН ВАЛЕРИЙ СЕРГЕЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: F16B 5/02
Метки: испытаний, крепежные, листовых, отверстиями, усталостных, элементы
Опубликовано: 23.04.1986
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1225934-sposob-ustalostnykh-ispytanijj-listovykh-materialov-s-otverstiyami-pod-krepezhnye-ehlementy.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ усталостных испытаний листовых материалов с отверстиями под крепежные элементы</a>
Предыдущий патент: Устройство защиты гидропривода
Следующий патент: Крепежный элемент для соединения деталей
Случайный патент: Состав для вольфрамосилицирования металлических изделий