кандидат технических наук, доцент, кафедра «Техническая механика и детали машин»
410054, г. Саратов, ул. Политехническая 77, Россия
Cand. Sci. (Technical), Assос. Prof., Department of Technical mechanics and machine parts
77 Politehnicheskaya Str., Saratov 410054, Russia
Цель. Проведен анализ особенностей применения армированных волокнами различной природы полимерных композиционных материалов (ПКМ) в конструкционных элементах авиационной техники и методов повышения прочности изделий из них. Указано на положительное влияние на прочность по напряжениям изгиба и межслоевого сдвига финишной обработки отвержденных ПКМ в СВЧ электромагнитном поле. Отмечено, что особенностью элементов обшивки из ПКМ является наличие в поверхностном слое встроенной металлической сетки, или молниезащитного покрытия (МЗП), необходимого для обеспечения устойчивости конструктивных элементов к воздействию разрядов атмосферного электричества. Результат. Проведены испытания контрольных и прошедших обработку в СВЧ электромагнитном поле образцов из ПКМ с МЗП на малоцикловую усталость при числе циклов нагружения – 60 и амплитудах деформации – 10 мм. Установлено, что в контрольных образцах с сеткой МЭУ первичная трещина появляется уже через 6 циклов. После СВЧ обработки образцы сохраняют целостность, но при этом нагрузка, вызывающая установленную деформацию, снижается на 14% уже на 35 цикле. Вывод. Долговечность образцов с термообработанной сеткой «Текстильмаш» и с сеткой без термообработки после воздействия СВЧ электромагнитного поля повышается соответственно на 59,5% и 71%. При этом образцы сохраняют целостность спустя 60 циклов нагружения, а максимальные напряжения снижаются по сравнению со статическими испытаниями соответственно на 13,7% и 5,8%. Предел малоцикловой усталости увеличивается после СВЧ обработки от 37 до 210%.
Objectives The analysis of the features of application of fiber-reinforced polymer composite materials (PCM) of different nature in the structural elements of aviation technology and methods of increasing the strength of their products. Method It is indicated on the positive effect on the strength of the bending stress and interlayer shear finish treatment of cured PCM in the microwave electromagnetic field. It is noted that the peculiarity of the elements of the skin of PCM is the presence in the surface layer of the built-in metal mesh, or lightning-proof coating (MFP), necessary to ensure the stability of structural elements to the effects of atmospheric electricity discharges. Result. The tests of the control and processed in the microwave electromagnetic field samples from PCM with MSP on low-cycle fatigue at the number of loading cycles-60 and strain amplitudes-10 mm. it was Found that in the control samples with the grid MEU primary crack appears after 6 cycles. After microwave processing, the samples retain their integrity, but the load causing the set deformation is reduced by 14% already on the 35th cycle. Conclusion Durability of samples with the heat-treated grid "Тekstilmash" and with a grid without heat treatment after influence of microwave electromagnetic field increases respectively by 59,5% and 71%. At the same time, the samples retain their integrity after 60 loading cycles, and the maximum stresses are reduced by 13.7% and 5.8%, respectively, compared to static tests. The limit of low-cycle fatigue increases after microwave treatment from 37 to 210%.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.