Введение к работе
Актуальность работы. Монолитно оребренные панели из алюмини-ых сплавов широко применяется в авиационных конструкциях, иолитные панели, изготовленные из прессованных полуфабрикатов, еюг высокие характеристики сопротивления уоталооти, статической циклической грещиноотойкооти. Это позволяет проектировать консг-кции о повышенными ресурсом и веоовой эффективностью.
Благодаря непрерывному соединению стрингера к обшивке в таких
нелях отсутствуют крепежные отверстия - потенциальные очаги за-
адения усталоотных трещин. Однако, остаются другие концентраторы
опыт эксплуатации показывает, что полностью исключить появление
развитие трещин практически невозможно. Безопасность эксплуатации
иаконотрукций повышается при выполнении требований принципа безо
сного повреждения конструкции. В соответствии с ним анализ оота-
чной прочности элемента конструкции с трещиной является одной из
язательных процедур» как на этапе проектирования, гак и при ана-
зе эксплуатационных повреждений. Исследование закономерностей
зрушення с целью достоверного определения характеристик трещино-
ойкости материала на небольших лабораторных образцах, позволяет
высить точность и эффективность расчетов остаточной прочности
ловых элементов конструкции, йкие исследования расширяют область
актических пршодений механики разрушения и дают возможность
вышагь экономическую эффективность и безопасность эксплуатации
иаконотрукций,
Цель работа. Разработать и внедрить в практику относительно юстой и экономичный метод оценки остаточной прочности глонолитно юбренных панелей со оквозной макротрещиной отрыва, базирующийся результатах исследований закономерностей разрушения и характе-отик трещиноотойкосги ажмяниевых сплавов.
Дяя разработки такого метода необходимо было решить следующие
дачи: ''
экспериментально исследовать процессы затупления и докризисного роота трещин при статическом нагругонии в пластине из алю-ниевых сплавов, применяющихся в конструкции сребренных панелей ала самолета;
установить закономерности изменения характерных значений лового, энергетического и деформационных параметров разрушения саотин, тлеющих равные размеры и ооцерзаших трещины разной длины;
эксперимента лью оценить влияние р8бэр гёоткостз (стрингеров) «олигных панелей на характеристики сопротивления докригическоцу
- г -
росту трещины и не величину напряжений, вызывающих нестабильный рост трещины;
определить остаточную прочность оребренных панелей с минет мально обнаруживаемыми и максимально допустимыми оквозными трещи' нами, исходя из предъявляемых требований к безопасному поврежден: конструкций рассматриваемого типа;
обобщить результаты экспериментальных исследований и на и: основе разработать метод расчета остаточной прочности крупногабаритных пластин с центральной трещиной по данным испытаний относи-тельно малых образцов; >
апробировать и внедрить предложенный метод в практику исш таний и расчетов на прочность панелей крыльев самолетов, содержас начальные усталостные трещины.
Научная новизна работы. Совместно и независимо определены и рактеркые значения силового (К« ), энергетического ( J< ) и дефор ционных ( в величину разрушающих напряжений.
Практическая .денддоздь» Проведеш исследования п эксперимента пая проверка существующих нормативных документов по оценке статической трещивосгойкосги иеталличеоких материалов и по расчету ост точной прочности элементов конструкций оо сквозными трещинами. Определены силовые, деформационные и энергетическая характеристик грещиностойкости прессованных панелей иэ сплавов ДІбчТ и II61 Т. Исследована остаточная прочность монолитно оребренных панелей о и нимально обнаруживаемыми и регламентированными, трещинами. Предлог и внедрен метод расчета остаточной прочности гладких и сребренных панелей. Метод реализован в виде блока САПР.
Результаты исследований внедрены на ШЗ им.О.К.Антонова и ис-іьзугатся при проектировании крыльев транспортных самолетов, под-?овне и проведении сертификационных испытаний крыльев на осгаточ-) прочность, анализе грещиноотойкости алюминиевых сплавов, іультатн исследований использованы ЦА.ГИ при разработке единых ібований к эксплуатационной яивучеоти (критериев живучести) и при [готовке проекта руководства для конструкторов по обеспечению іплуатационной живучести самолетных конструкций на этапах проектований и эксплуатации.
Основные.положения, которые, выносятся на защиту:
1. Данные о статической грещиноотойкости пресоованных панелей
алюминиевых сплавов ДІбчТ и ІІ6ІГ."
2. „Зависимости параметров разрушения этик сплавов в- харакгер-
> моменты политического роста трещины от размеров образцов и
5ЩИН.
-
Данные о влиянии стрингеров монолитных панелей на законо-рности стабильного роста трещины при статическом-нагруженпи и на тачину разрушающих напряжений.
-
Данные по остаточной прочности монолитно орзбренных панелей мінімально обнаруживаемыми п максимально допустимыми длинами тре-ї. .
-
Способ определения параметров концевой облаоги трещины в іели Леонова-Панасюка-Дагдейла.
-
Негодика расчета остаточной прочности пластин и оребренных їєлєй с центральной трещиной.
Апробация работа. Основные результаты работ докладывались научно-технических конференциях ЦШІ по ресурсу авиаконсгрукций .Чуковский, 1983 г., 1986 г.), на научно-технических конференциях яоднх специалистов и членов НТО Киевского механического завода .О.К.Лнтоноза (г.Киев, І98ІГ, 1985. г.), на I Всесоюзной конферен-г "Механика разрушения материалов" (г.Львов, 1987 г.), на научном динаре Института проблем прочности АЛ УССР (г.Киев, 1939 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, ги глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена МЪ страницах, содержит 9 таблиц, 45 итлюстраций, список пользованной литературы из 168 наименований.
