Расчетно-экспериментальное исследование трехслойных плоских панелей с обшивками из полимерных композитов
Авторы: Рабинский Л.Н., Мартиросов М.И., Дедова Д.В.
Опубликовано в выпуске: #4(160)/2025
DOI: 10.18698/2308-6033-2025-4-2437
Раздел: Механика | Рубрика: Механика деформируемого твердого тела
Представлены результаты расчетно-экспериментального исследования трехслойных плоских панелей с сотовым заполнителем и обшивками из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Исследование проводилось при воздействии сжимающей нагрузки, направленной по нормали к плоскости панели. Натурный эксперимент выполнялся на испытательной машине INSTRON 5985. Необходимые численные расчеты проводились с помощью программного комплекса LS-DYNA методом конечных элементов. Выполнена валидация методики моделирования и определения прочности трехслойных панелей с сотовым заполнителем и обшивками из ПКМ по результатам натурного эксперимента путем сравнения критической нагрузки разрушения панели и картины разрушения сотовой панели. Результаты валидации показали, что максимальная разрушающая нагрузка панели, полученная экспериментально в ходе натурных испытаний и определенная численно методом конечных элементов, различается не более чем на 8 %.
EDN RBEFSY
Литература
[1] Любин Дж., Дастин С. Аэрокосмическое применение композитов. Справочник по композиционным материалам: в двух книгах. Книга 2. Москва, Машиностроение, 1988, 584 с.
[2] Вольмир А.С. Современные концепции применения композитных материалов в летательных аппаратах и двигателях. Механика композитных материалов, 1985, № 6, c. 1049–1056.
[3] Гришин В.И., Дзюба А.С., Дударьков Ю.И. Прочность и устойчивость элементов и соединений авиационных конструкций из композитов. Москва, Физматлит, 2013, 272 с.
[4] Belouettar S., Abbadi A., Azari Z., Belouettar R., Freres P. Experimental investigation of static and fatigue behaviour of composites honeycomb materials using four point bending tests. Composite Structures, 2009, vol. 87, pp. 265–273.
[5] Guangyong Sun, Xintao Huo, Dongdong Chen, Qing Li. Experimental and numerical study on honeycomb sandwich panels under bending and in-panel compression. Materials & Design, 2017, vol. 133, pp. 154–168.
[6] Добрица Д.Б. Теоретико-экспериментальная оценка стойкости сотовых панелей космического корабля при воздействии метеорно-техногенных частиц. Вестник Томского государственного университета, 2014, № 2, c. 58–68.
[7] Medvedskiy A.L., Martirosov M.I., Khomchenko A.V., Dedova D.V. Behaviour of a cylindrical reinforced carbon fibre shell under impact load. TEM Journal, 2021, vol. 10, no. 4, pp. 1597–1604.
[8] Rabinskiy L.N., Martirosov M.I., Dedova D.V., Khomchenko A.V. Dinamics of composite cylindrical panels with honeycomb filler after internal damage by aircraft engine jet. Russian Engineering Research, 2024, vol. 44, no. 5, pp. 726–729.
[9] Дедова Д.В., Кузнецова Е.Л., Мартиросов М.И., Хомченко А.В. Численное исследование влияния внутренних дефектов на напряженно-деформированное состояние трехслойной панели с различными типами сотового заполнителя. СТИН, 2023, № 10, с. 27–30.
[10] ТУ 23.99.14-102-61664530–20218. Препреги на основе углеволокнистых армирующих материалов и связующего АСМ 102.
[11] ТУ 1-596-231-01. Полимеросотопласты ПСП-1.
[12] ГОСТ Р 56816-2015. Композиты полимерные. Определение механических характеристик при сжатии материала внутреннего слоя «сэндвич»-конструкций перпендикулярно к плоскости образца. Москва, Стандартинформ, 2016, 14 с.
[13] ASTM C365/C365M-11a. Standard test method for flatwise compressive properties of sandwich cores. 4 p.