Использование односторонних связей для повышения точности определения прочностных характеристик композиционных материалов по результатам испытаний трубчатых образцов - page 6

А.Н. Еремичев, В.А. Селезенев
6
тическая нагрузка увеличивается не бесконечно, а стремится к предель-
ному значению. Для абсолютно жесткого вкладыша
a
= 1,66. Отноше-
ние
l
1
/
l
2
с возрастанием жесткости
c
увеличивается: при
c
= 5
l
1
/
l
2
= 1,82;
при
c
= 20
l
1
/
l
2
= 2,91; при
c
= 100
l
1
/
l
2
= 4,40 и т. д.
Полученное для абсолютно жесткого вкладыша значение
a
хорошо
согласуется с найденными в работе [4] экспериментальными
значениями
a
= 1,68…1,72. Условия испытаний в этом случае соответ-
ствуют использованной расчетной схеме (см. рис. 1). В работе [4]
докритическое деформирование оболочки скомпенсировано увеличе-
нием диаметра вкладыша с помощью двух винтов. При этом установ-
лено, что оболочки теряли устойчивость с образованием одной
осесимметричной выпучины, направленной гребнем наружу. Размер
участка, на котором произошел изгиб оболочки при потере устойчиво-
сти, в 10—15 раз меньше общей ее длины, что свидетельствует о сла-
бом влиянии граничных условий на значение критической нагрузки.
Для проверки полученных теоретических результатов выполнены
экспериментальные исследования при двух направлениях наложения
односторонних связей: как изнутри, так и снаружи. Испытывались
оболочки из стали Ст3, бронзы БрОФ4-0,3 и высоконаполненного
полимера ВНПМ. Все оболочки изготовлены методом точения с ми-
нимальной глубиной резания при каждом проходе. Это позволило
избежать нагрева материала оболочки при механической обработке,
приводящего к изменению свойств материала. Однако такая техноло-
гия изготовления оболочек существенно повышает их стоимость.
Механические свойства материалов определяли по результатам
испытания серии стандартных образцов, коэффициент Пуассона
ВНПМ — по результатам испытаний на объемную сжимаемость.
Технология изготовления оболочек включала следующие опера-
ции: сверление и растачивание внутренней поверхности с припуском
0,1 мм, чистовую обработку за четыре прохода, установку на оправку
и последующую чистовую обработку точением. Глубина резания при
этом на последних проходах не превышала 0,025 мм.
После механической обработки толщину каждой оболочки изме-
ряли толщиномером с ценой деления 0,01 мм в 12 точках, располо-
женных на четырех образующих, отстающих одна от другой на угол
90°. Оболочки, у которых отклонение толщины от среднего значения
превышало 25 %, в дальнейших испытаниям не использовались.
Номинальный внешний диаметр оболочек 40 мм; только у части
стальных оболочек (№ 91‒94, 96‒99, 105, 112) внешний диаметр сос-
тавлял 100 мм. Вкладыши — сплошные стальные цилиндры — изго-
тавливали индивидуально для каждой партии оболочек и использо-
вали в качестве оправки на последних этапах точения. Обойма пред-
ставляла собой толстостенный цилиндр с диаметрами внутреннего и
наружного отверстий 40 и 100 мм соответственно.
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11
Powered by FlippingBook