2 / 14
М.А. Комков, Ю.З. Болотин, Т.В. Васильева
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 9·2017
лярной структуры материала изделия, нити не разрываются и силовое
поле армирующих волокон не прерывается (см. рис. 1,
в
[7]). При
этом из-за повышенного содержания волокон в области индентора
композиционный материал уплотняется, что приводит к увеличе-
нию прочности на смятие между крепежным элементом и стенкой
отверстия до 61 % [6] по сравнению с аналогичными образцами с
просверленными отверстиями. Испытания на растяжение ленты
ЭЛУР-0.08ПА ГОСТ 28006–88 со связующим ЭНФБ ТУ 1-596-36-2005
показали снижение прочности образцов с просверленными отверстия-
ми по сравнению с проколотыми на 30 % [9]. Причем с увеличением
диаметров отверстий процентное отношение увеличивалось.
а
б
в
Рис. 1.
Дефекты отверстий, возникающие при сверлении стеклопластика (
а
,
б
)
и прокалывании тканого композита (
в
)
Однако процесс формования отверстий методом прокалывания
в многослойных тканых оболочках, плоских обшивках или деталях
продольно-силового набора мало изучен даже на экспериментальном
уровне, поэтому целью работы является экспериментальное исследо-
вание режимных и временных параметров процесса формования от-
верстий в стеклотканых препрегах методом прокалывания и опреде-
ление предельных или допустимых размеров проколотых отверстий.
Проведение экспериментов.
Для тканых материалов в отличие
от однонаправленных или ортотропных композитов [7–9] достаточно
сложно разработать математическую модель изменения силового по-
ля и структуры материала в зоне прокалывания, поэтому определение
параметров формования отверстий заостренным цилиндрическим
стержнем базируется в основном на результатах экспериментальных
исследований.
Будем считать, что тканый материал с еще неотвержденным свя-
зующим при прокалывании отверстий деформируется по схеме мест-
ного уплотнения нитей, за счет заполнения газовых пустот (до 3 %),
перетекания или передавливания связующего через волокнистую по-
ристую среду (через волокна и нити) в образовавшееся пространство
между индентором и крайними нитями основы или утка. Процесс