ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ БОЛТОВИХ З'ЄДНАНЬ З ПКМ. ПОВІДОМЛЕННЯ 2. ВПЛИВ ЗАЗОРІВ І СТРУКТУРИ ПКМ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ БОЛТІВ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2305-9001.2016.78.87475Ключові слова:
чисельне 3D моделювання, ПКМ, болтове з’єднання, змішана 3D-модель ПКМ, МСЕАнотація
У сучасних скінченно-елементних програмах класу PLM є можливість створювати змішані скінченно-елементні моделі шляхом "склеювання". Це дозволяє, зокрема, створювати для розрахунків на ПЕОМ відносно невеликі 3D-моделі полімерних композиційних матеріалів (ПКМ) в болтових з’єднаннях, в яких ПКМ в зонах отворів моделюється пошарово (локально), а за ними – наближено, згідно з теорією "ефективного модуля" (глобально).
Раніше проведено обґрунтування можливість застосування змішаних 3D-моделей ПКМ при моделюванні болтових з'єднань шляхом проведення чисельних експериментів для визначення мінімальних розмірів зон більш точного моделювання ПКМ при забезпеченні однакової точності розрахунків.
У даному повідомленні проведено виявлення тенденцій у змінах характеристик НДС болтів при зміні структури ПКМ, з метою знаходження структур зі зниженими значеннями характеристик НДС, що визначають міцність з’єднання.
Створено 24 3D-моделі зразків однозрізного дворядного болтового з’єднання з ПКМ (контактна задача), в яких варіювалися структури ПКМ (6 варіантів), а також бічний зазор болтів з отворами (4 значення). Незмінними були величина сили стягування пакета та сила, що розтягує зразок. За результатами розрахунків визначені розподіли напружень (рисунки, графіки). Зроблено висновки, що структура пластини з ПКМ суттєво впливає на характеристики НДС як у зонах отворів у ПКМ, так і в болтах; що можна знайти таку структуру, яка забезпечить підвищення міцності з’єднання. Виявлено декілька ефектів, які можуть значно вплинути на уявлення про характеристики напружено-деформованого стану болтів в зонах отворів.
Посилання
Dyfuchyn, Y.N. and Rudakov, K.N. (2016), “Numerical Modelling of Bolted Joints From Composite. The Message 1. Creation of the Mixed 3D-Models”, Visn. Nats. tekhn. un-ta Ukrayiny "Kyiv. politekhn. in-t". Seriya mashynobuduvannya, No. 2(77), pp. 100-107.
Rudakov, K. and Dobronravov, A. (2013), “About Influence of Size of a Backlash Between a Bolt and the Hole on the Tension Condition of a Bolt of the Single-Shear Bolted Joint in a "Shearing" Zone”, Visn. Nats. tekhn. un-ta Ukrayiny "Kyiv. politekhn. in-t". Seriya mashynobuduvannya, No. 69, pp. 62–71.
Rudakov, K.N. and Shandura, A.S. (2015), “Numeral Ground of Application of mixed 3D-Modeley Composites at Computations of Bolted Joints”, Visn. Nats. tekhn. un-ta Ukrayiny "Kyiv. politekhn. in-t". Seriya mashynobuduvannya, No. 2(74), pp. 67–76.
Birger, I.A. and Iosilevich, G.B. (1990), Rez'bovye i flantsevye soedineniya [Threaded and flange joints], Mashinostroenie, Moscow, Russia.
Birger, I.A., Shorr, B.F. and Iosilevich, G.B. (1979), Raschet na prochnost' detalei mashin: Spravochnik [Strength calculation of details of machines: the Quick reference], Mashinostroenie,Moscow,Russia.
Strizhius, V.E. (2014), “Calculation method of weariness of shear bolts in metallo-composit connections of elements of aviadesigns”, Nauchnyi vestnik MGTU GA, No. 199(1), pp. 52–61.
Chechulin, B.B., Ushkov, S.S., Razuvaeva, I.N. and others (1977), Titanovye splavy v mashinostroenii [Titanium alloys in machine industry], Mashinostroenie,Leningrad,Russia.
Arzamasov, B.N., Brostrem, V.A., Bushe, N.A. and oth. (1990), Konstrukcionnye materialy: Spravochnik [Constructional materials: Handbook], in B.N. Arzamasova, (ed.), Mashinostroenie,Moscow,Russia.
Pisarenko, G.S., Yakovlev, A.P. and Matveev, V.V. (1988), Spravochnik po soprotivleniyu materialov [The Handbook on Resistance of Materials], in Pisarenko G.S. (ed.), 2 nd, pererab. i dop., Nauk. Dumka, Kiev, Ukraine.
Jonson, K.L. (1985), Contact mechanics.Cambridge:CambridgeUniversityPress.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
