Технологические параметры изготовления и механические характеристики складчатого заполнителя трехслойных авиационных панелей

• Автор: Закиров, Ильдар Ильдусович
• Шифр специальности: 05.07.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 97 с. : 17 ил.

Состояние вопроса

1.1. Многослойные конструкции летательных аппаратов

1.2. Заполнители трехслойных конструкций

1.3. Материалы заполнителей

1.4. Технология изготовления заполнителей

1.5. Механические характеристики заполнителей

Исследование параметров биговки

2.1. Технологическая операция биговка

2.2. Испытание материала «Nomex»

2.3. Напряженно-деформированное состояние при биговке

2.4. Определение усилия при биговке
2.5. Анализ параметров биговки на эластичном основании по сравнению с биговкой на жестком основании
2.6. Биговка на ротационной машине валками с использованием эластичных элементов
2.7. Биговка ультразвуком
Исследование технологических и прочностных параметров соединения ультразвуковой сваркой участков заполнителя
3.1. Ультразвуковая сварка
3.2. Выбор параметров магнитострикционных преобразователей для ультразвуковой сварки элементов
3.3. Проектирование и изготовление рабочих инструментов (концентратора и наконечника) и оснастки для ультразвуковой сварки
3.4. Экспериментальные исследования

Глава 4 Жесткостные и прочностные характеристики
заполнителя складчатой структуры в виде Z гофра
4.1. Постановка задачи
4.2. Критические значения напряжений, формирующихся
в стенках заполнителя при его нагружении
4.3. Структурные формулы для определения жесткостных и прочностных характеристик при сжатии заполнителя в поперечном направлении
4.4. Экспериментальные исследования тест-образцов на поперечное сжатие и идентификация свободных коэффициентов, содержащихся в структурных формулах
Общие выводы по диссертации
Литература
Приложение 1
Приложение 2

ВВЕДЕНИЕ
Повышение эффективности современной техники неразрывно связано с поиском и реализацией новых конструктивно-технологических решений.
Одним из важных направлений в этом поиске в конструкциях
летательных аппаратов является создание и все более широкое применение трехслойных конструкций, элементы которых состоят из двух несущих обшивок и легкого заполнителя между ними. Такие элементы используются в корпусах ракет, в фюзеляжах и крыльях в других конструкциях
оболочкового типа.
Перспективность трехслойных конструкций, связанная в первую очередь с их высокой относительной жесткостью и прочностью, определяет необходимость развития методов их расчета, проектирования и технологии производства.
Технологии изготовления и методам расчета трехслойных
конструкций на прочность и устойчивость посвящена обширная литература; достаточно подробно рассмотрены методы производства. Вместе с тем актуальными остаются вопросы эффективности и конкурентоспособности технологии, а также выбора оптимальных параметров по критерию минимума массы. Конструированию узлов, стыков, заделок, мест передачи сосредоточенных нагрузок уделяется также недостаточное внимание. Это в особенности относится к трехслойным конструкциям с сотовыми и складчатыми заполнителями. Недостаточная разработка указанных вопросов в большой степени тормозит применение трехслойных конструкций.
Одной из основных проблем использования складчатых структур в конструкциях и широкого применения является отсутствие отработанной технологии индустриального производства и достоверных механических характеристик заполнителей, изготовленных из различных исходных материалов.
2.2. Испытания материала «Nomex»®
Для расчета технологических параметров процесса биговки проведены испытания материала «Nomex»® на растяжение.
Эксперименты на растяжение включали растяжение полимерной бумаги «Nomex»® с толщиной листа 0,13 мм и растяжение материала «Nomex»® после обработки аппрепирующим и связующим материалом БФОС.
Диаграммы напряжений от деформаций приведены на рис. 2.3 и на рис. 2.4.
О 0,02 0,04 0,06 0,08 0,
Рис. 2.3. Экспериментальные диаграммы (прерывистые линии) напряжений от деформаций: 1 - полимерная бумага «Nomex»®; 2 - материал «Nomex»® с аппретированием и пропиткой. Сплошными линиями показаны аппроксимирующие кривые
Анализ экспериментальных зависимостей показывает, что они могут быть аппроксимированы степенной функцией вида [41 ]
С= Kfi".
При этом коэффициенты Кип определяются из условия прохождения аппроксимирующей зависимости через координаты выбранных точек о„, £н и
Ок.£к.