Совершенствование технологии образования высоконагруженных соединений в трехслойных конструкциях ЛА

• Автор: Поникарова, Наталья Юрьевна
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Виды трёхслойных конструкций и эффективность их использования в узлах и агрегатах летательных аппаратов

1.2. Применение клееных трёхслойных конструкций в летательных аппаратах

1.3. Существующие способы образований соединений трёхслойных панелей с элементами конструкций

1.4. Основные выводы по главе. Цель и задачи исследования

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОСТАНОВКИ ВКЛАДЫША

2.1. Определение исходных данных для проведения экспериментальных исследований процесса постановки вкладыша

2.2. Оборудование и оснастка для проведения экспериментальных исследований

2.3. Определение оптимальных параметров процесса постановки вкладыша

2.4. Экспериментальное определение ширины тороидальной поверхности
2.5. Выводы по главе
Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОСТАНОВКИ ВКЛАДЫША В ОТВЕРСТИЕ ТРЁХСЛОЙНОЙ КОНСТРУКЦИИ
3.1. Определение работы и усилия осадки вкладыша
3.2. Расчёт деформированного состояния материала вкладыша
3.3. Исследование зоны распространения пластической деформации осаживаемого элемента
3.4. Экспериментальное определение усилия осадки вкладыша
3.5. Экспериментальное исследование деформированного состояния осаживаемого вкладыша
3.6. Выводы по главе

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ «ВКЛАДЫШ - ТРЁХСЛОЙНАЯ КОНСТРУКЦИЯ»
4.1. Оборудование и оснастка для проведения исследований
4.2. Методика проведения и результаты статических и повторно- статических испытаний
4.3. Выводы по главе
Глава 5. РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОСТАНОВКИ ВКЛАДЫШЕЙ В ДЕТАЛЯХ ИЗ ТРЁХСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
5.1. Разработка методики расчёта энергосиловых параметров магнитноимпульсной установки при постановке вкладыша в отверстие трёхслойной конструкции
5.2. Разработка оборудования и оснастки для осуществления технологического процесса постановки вкладыша
5.3. Разработка рекомендаций по проектированию технологического процесса постановки вкладыша в отверстие трёхслойной конструкции с обшивками из ПКМ
5.4. Оценка эффективности трёхслойных конструкций с учётом массы вкладышей
5.5. Экономическая эффективность процесса постановки вкладыша в отверстие трёхслойной конструкции
5.6. Выводы по главе Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Повышение эффективности современной аэрокосмической техники неразрывно связано с поиском и реализацией новых конструктивнотехнологических решений. Одним из важных направлений в этом поиске в конструкциях оболочечного типа (корпуса ракет, кораблей, фюзеляжи и крылья самолетов и вертолетов и других изделий) является создание и все более широкое применение трехслойных конструкций, элементы которых состоят из двух несущих обшивок и легкого заполнителя между ними.
Эффективность трехслойных конструкций связана в первую очередь с их высокой относительной жесткостью и прочностью. Несущие слои, подкрепляемые заполнителем, воспринимают высокие напряжения сжатия, превышающие предел упругости материала. Благодаря большой местной и общей жесткости на изгиб и кручение требуется меньшее количество нервюр, шпангоутов и других опорных элементов. Большая жесткость таких конструкций обеспечивает сохранение аэродинамических характеристик. Благодаря равномерному подкреплению несущих слоев сотовым заполнителем и отсутствию концентраторов напряжений увеличивается долговечность таких конструкций.
Существенное отличие физико-механических свойств трехслойных конструкций от аналогичных свойств традиционных материалов и сплавов обусловило то, что эти материалы хуже приспособлены к передаче усилий (особенно сосредоточенных) с одного элемента на другой. В связи с этим при проектировании трехслойных конструкций одним из основных вопросов является рациональный выбор соединений с другими элементами.
Предложенный в работе способ постановки вкладыша в отверстие трехслойной конструкции позволяет резко сократить трудоемкость процесса, а также снизить массу силовой точки. Для широкого промышленного использования данного способа необходимы теоретические и экспериментальные исследования параметров технологических процессов, разработка специали-

по сравнению с внешними слоями. Поэтому сосредоточенные нагрузки, прикладываемые к отдельным участкам сотовых конструкций, передаются через специальные вкладыши, профили, втулки, устанавливаемые между обшивками в сотовый заполнитель. Кроме того, для крепления к трехслойным панелям каких-либо монтажных узлов вводят специальные конструктивные элементы в виде распорных втулок [8, 28], самоконтрящих гаек или одностороннего крепежа. Для указанных классов заделок при передаче нагрузок необходима связь силовой точки, передающей сосредоточенную силу на трехслойную панель, с обшивками.
Имеются сведения [28] (рис. 1.18) об использовании в качестве технологического способа постановки вкладышей сварку. Однако этот способ является трудоемким и может бьггь использован только для трехслойных конструкций с металлическими обшивками.
Рис. 1.18. Вкладыши, устанавливаемые в отверстие путем сварки
Одним из распространенных способов постановки подкрепляющей втулки является ее заливка клеевой массой. Это позволяет осуществить необходимую связь крепежного элемента, передающего сосредоточенную нагрузку на трехслойную панель, непосредственно с заполнителем и обшивкой. При этом традиционной конструкцией является конструкция цилиндрической втулки, ко-