Разработка метода оценки герметичности заклёпочных соединений для определения оптимальных конструктивно-технологических решений

• Автор: Шишкин, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 99 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава I. Состояние вопроса в области обеспечения герметичности заклёпочных соединений и методов оценки их проницаемости
1.1. Общие сведения о герметичности
1.2. Конструкция и технология выполнения заклёпочных
соединений
1.3. Анализ разработок в области обеспечения герметичности заклёпочных соединений вне использования герметизации
1.4. Анализ теоретических методов определения проницаемости механического контакта
1.5. Цель работы и задачи исследований
Г лава II. Разработка методики расчёта заклёпочных соединений на герметичность при наличии сплошности контакта
2.1. Основные расчётные формулы для определения расхода
уплотняемой среды через заклёпочные соединения
2.2. Эквивалентная толщина пористого слоя
2.3. Коэффициент проницаемости пористого слоя
2.4. Определение проницаемости заклёпочных соединений при
неравномерном контактном давлении
2.5. Основные результаты главы II
Г лава III. Разработка методики расчёта контактной нагрузки в заклёпочных соединениях в исходном состоянии
3.1. Основные допущения и постановка задачи о формировании
заклёпочного соединения
3.2. Расчёт контактной нагрузки при действии усилия клёпки
3.3. Расчёт контактной нагрузки при снятии усилия клёпки
3.4. Определение остаточных напряжений и действительной
величины натяга
3.5. Основные результаты главы III
Глава IV. Распределение контактной нагрузки в заклёпочных соединениях под действием внешних сил
4.1. Анализ нагружения заклёпочных соединений
4.2. Нагружение заклёпочных соединений на сдвиг
4.3. Нагружение клёпаной панели на растяжение или сжатие
4.4. Основные результаты главы IV
Глава V. Влияние конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов на герметичность заклёпочных соединений
5.1. Влияние радиального натяга на условия разгерметизации
5.2. Влияние натяга и других технологических факторов на
герметичность заклёпочных соединений при сохранении сплошности контакта
5.3. Методика оценки герметичности заклёпочных соединений
5.4. Практический расчёт расхода уплотняемой среды через
единичное заклёпочное соединение
Основные выводы и результаты работы
Литература
ОСНОВНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
а - текущий радиус (мм)
Ь — коэффициент нижнего участка опорной кривой В - удельная поверхность соприкосновения материала с уплотняемой средой (мм "*)
С - радиус пластической зоны вокруг заклёпки (мм)
Е - модуль упругости (МПа)
Ь - эквивалентная толщина пористого слоя (мм)
Нр. - микротвёрдость (МПа)
К - коэффициент проницаемости (мм2)
1К - эффективная длина продольного контакта (мм) т - пористость
п - коэффициент нижнего участка опорной кривой р0 - давление среды вне рабочей зоны (МПа) р - давление среды в рабочей зоне (МПа)
р(а) — изменение контактной нагрузки при действии внешних сил (МПа) Р - эксплуатационное усилие при сдвиге заклёпки (Н) ц - контактное давление в нагруженном заклёпочном соединении (МПа) Цо - контактное давление при действии усилия клёпки (МПа)
Ц] - контактное давление в исходном состоянии (МПа)
С)т - массовый расход газа через уплотняемый стык (г/с)
0 - объёмный расход жидкости через уплотняемый стык (мм3/с) г - номинальный радиус соединения (мм)
Кг — высота микронеровностей (мкм)
1 - толщина пакета (мм)
- радиальное перемещение контактной поверхности (мм) г — радиальный зазор при постановке заклёпки в отверстие (мм)

сохранении сплошности контакта по всей толщине пакета выражение (2.1) можно переписать в следующем виде
Як = АКА ~рк), (2.14)
где рк - давление среды на выходе из к-ого дискретного участка;
Ры - давление среды на выходе из к-1 дискретного участка;
А - постоянная величина;
Ь и К - толщина пористого слоя и коэффициент проницаемости для к-ого участка;

направление потока

Рисунок 2.4 - Принципиальная схема решения задачи при неравномерном распределении контактной нагрузки по толщине пакета: а) - непрерывная функция контактной нагрузки с](х),
Ь) - дискретное представление контактной нагрузки цк.
Исходя из условия неразрывности потока, расход уплотняемой среды имеет постоянное значение для всех участков (Qk = const). Последовательно приравнивая выражения расхода для соседних участков, получим ленточную