Оценка влияния обжатия отверстий обшивки летательных аппаратов на прочность

К.А. Валуев, А.С. Чернятин

Минимуму величине эквивалентого напряжения соответсвует

величина обжатия около δ = 0,01 мм. Данная величина, по сути,

является оптимальной для растягивающей внешней нагрузки 100 МПа

при радиусе сферы штампа

= 12 мм. Коэффициент запаса по

прочности по сравнению с

увеличился на 14,2 %.

Таким образом, в работе показано, что существует оптимальная

величина обжатия, при которой понижаются напряжения в зоне

отверстия. Несмотря на то, что данный результат получен для

статического нагружения, при действии циклических нагрузок коэф-

фициент запаса по усталостной прочности, предположительно, должен

увеличиться более значительно, так как фактически предварительное

обжатие понижает коэффициент концентрации напряжений около

отверстия. Для оценки влияния обжатия сферическим штампом на

увеличение долговчности обшивки необходимо изучение вопроса

определения эквивалентного напряжения в условиях объемного напря-

женного состояния и с учетом его неоднородного распределения.

Данный вопрос авторы статьи оставляют для последующих

исследований.

Заключение.

При разработке методики расчета неоднородного

напряженно-деформированного состояния в окрестности предвари-

тельно обжатого штампом отверстия (под заклепочное соединение

обшивки ЛА) в среде ANSYS Workbench была создана параметриче-

ская модель, обеспечившая проведение оценки влияния степени

предварительного пластического деформирования сферическим

штампом на уровень эквивалентного напряжения, возникающего при

последующем одноосном нагружении пластины с отверстием. Полу-

ченные результаты подтверждают эффективность предварительного

пластического деформирования, приводящего к повышению прочно-

сти при статическом нагружении, что также будет способствовать

повышению долговечности конструкции.

ЛИТЕРАТУРА

[1]

Вишняков М.А., Вашуков Ю.А.

Конструкторско-технологические мето-

ды обеспечения качества изделий машиностроения

. Самара, Самар. гос.

аэрокосм. ун-т, 2005, с. 24–28.

[2]

Рудзей Г.Ф.

Обоснование путей повышения усталостной долговечности

заклепочных и сварных соединений авиационных конструкций техноло-

гическими методами

. Дис. … канд. техн. наук, Москва, 2007.

[3]

Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П.

Расчет деталей машин и

конструкций на прочность и долговечность

. Справочник. Москва, Маши-

ностроение, 1985, 224 с.

[4]

Каблов Е.Н. Авиакосмическое материаловедение.

Все материалы. Энцик-

лопедический справочник

, 2008, № 3, с. 28–29.