Визначення коефіцієнта концентрації напружень у послабленому отвором перерізі композитній пластини, при контакті отвору з циліндром

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorРудаков, К. М.
dc.contributor.authorБабієнко, С. А.
dc.contributor.authorЩербань, Т. І.
dc.date.accessioned2022-02-23T13:02:25Z
dc.date.available2022-02-23T13:02:25Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenProblematic. When designing bolted joints (BJ), it is necessary, to carry out verification strength calculations. In this case, it is advisable to use express analysis: calculations using simple formulas of sufficient accuracy. One of the main strength calculations of BJ is the calculation of the gap section weakened by the hole. For BJ plates made of layered fibre-reinforced polymers (FRP), the problem has not yet been solved. Research objective. To verify the accuracy of two well-known express analysis formulas for stress concentration factors (SCF) at the contact of the hole with the bolt, using contrasting examples of materials and schemes for reinforcing FRP plates. Realization technique. Numerical calculations were carried out using the finite element method (contact problem) for a BJ plate made of layered FRP. A 3D orthotropy of each monolayer was assumed. Two simple express analysis formulas were tested. The results are tabulated. The illustrations are provided. The results of research. Numerical estimates are obtained that characterize the degree of influence of material characteristics and reinforcement patterns in a layered FRP plate and the accuracy of the formulas considered. Conclusions. A change in the material and the reinforcement scheme of the layered FRP leads to a significant change in the SCF values of the bolt-loaded hole in the section of the plate weakened by the hole, and the considered express analysis formulas have insufficient accuracy for contrast cases of materials and plate reinforcement schemes. More research is needed.uk
dc.description.abstractruПроблематика. При проектировании болтовых соединений (БС) необходимо, в частности, проводить проверочные прочностные расчеты. При этом желательно применять экспресс-анализ: расчеты по простым формулам достаточной точности. Один из основных прочностных расчетов БС – расчет на разрыв сечения, ослабленного отверстием. Для БС пластин из слоистых полимерных композиционных материалов (ПКМ) проблема еще не решена. Цель исследования. Провести проверку точности двух известных формул экспресс-анализа величины коэффициентов концентрации напряжений (ККН) при контакте отверстия с болтом, на контрастных примерах материалов и схем армирования пластины из ПКМ. Методика реализации. Были проведены численные расчеты с применением метода конечных элементов (контактная задача) для БС пластины из слоистого ПКМ. Предполагалась 3D-ортотропия каждого монослоя. Проверялись две простые формулы экспресс-анализа. Результаты сведены в таблицу. Приведены иллюстрации. Результаты исследования. Получены числовые оценки, характеризующие степень влияния характеристик материала и схемы армирования в пластине из слоистого ПКМ и точность рассмотренных формул. Выводы. Изменение материала и схемы армирования слоистого ПКМ приводит к существенному изменению значений ККН у нагруженного болтом отверстия в ослабленном отверстием сечении пластины, а рассмотренные формулы экспресс- анализа имеют недостаточную точность для контрастных случаев материалов и схем армирования пластины. Необходимы дополнительные исследования.uk
dc.description.abstractukПроблематика. При проектуванні болтових з'єднань (БЗ) необхідно, зокрема, проводити їхні перевірочні розрахунки на міцність. При цьому бажано застосовувати експрес-аналіз: розрахунки по простих формулах достатньої точності. Один з основних розрахунків БЗ на міцність - розрахунок на розрив перетину, ослабленого отвором. Для БЗ пластин із шаруватих полімерних композиційних матеріалів (ПКМ) проблема ще не вирішена. Ціль дослідження. Провести перевірку точності двох відомих формул експрес-розрахунку величини коефіцієнтів концентрації напружень (ККН) при контакті отвору з болтом, на контрастних прикладах матеріалів і схем армування пластини із ПКМ. Методика реалізації. Були проведені чисельні розрахунки із застосуванням методу скінченних елементів (контактна задача) для БЗ пластини із шаруватого ПКМ. Передбачалася 3D-ортотропія кожного моношару. Перевірялися дві прості формули експрес-аналізу. Результати зведені в таблицю. Наведені ілюстрації. Результати дослідження. Отримано числові оцінки, що характеризують ступінь впливу характеристик матеріалу й схеми армування в пластині із шаруватого ПКМ і точність розглянутих формул. Висновки. Зміна матеріалу й схеми армування шаруватого ПКМ призводить до істотної зміни значень ККН у навантаженого болтом отвору в ослабленому отвором перетині пластини, а розглянуті формули експрес-аналізу мають недостатню точність для контрастних випадків матеріалів і схем армування пластини. Необхідні додаткові дослідження.uk
dc.format.pagerangeP. 48-54uk
dc.identifier.citationРудаков, К. М. Визначення коефіцієнта концентрації напружень у послабленому отвором перерізі композитній пластини, при контакті отвору з циліндром / К. М. Рудаков, С. А. Бабієнко, Т. І. Щербань // Mechanics and Advanced Technologies. – 2020. – №2 (89). – P. 48-54.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2020.89.204546
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46771
dc.language.isoukuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceMechanics and Advanced Technologies, 2020, №2 (89)uk
dc.subjectполімерний композиційний матеріалuk
dc.subjectболтове з'єднанняuk
dc.subjectкоефіцієнт концентрації напруженьuk
dc.subjectpolymeric composite materialuk
dc.subjectbolted jointsuk
dc.subjectstress concentration factoruk
dc.subjectполимерный композиционный материалuk
dc.subjectболтовое соединениеuk
dc.subjectкоэффициент концентрации напряженийuk
dc.subject.udc539.3+534.13+629.783uk
dc.titleВизначення коефіцієнта концентрації напружень у послабленому отвором перерізі композитній пластини, при контакті отвору з циліндромuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
madt_2020-2_p48-54.pdf
Розмір:
1.33 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, № 2 (89)