25 Декабря 2014 года
Инструменты быстрого анализа, такие как модуль ESAComp для расчета стыковочных соединений, могут быть чрезвычайно эффективны при разработке дизайна различных конфигураций механических соединений. В данном случае для примера рассматривается точечное нагружение профиля крыла легкого самолета или лопасть пропеллера. Лонжерон крыла подвержен постоянным сдвиговым деформациям в плоскости (Nxy), и требуется перенести сдвиговые деформации на соединительную панель, работающую на срез.
 |
 |
Параметрическая модель соединения c двухсторонней нахлесткой позволяет эффективно оценивать, как параметры соединения (выбор структура слоистой пластины, длина нахлеста, выбор связующего материала, толщина соединения) влияют на поведение соединения. Соединение может быть нагружено различными комбинациями нагрузок, таких как сжатие/растяжение в плоскости, сдвиг в плоскости, сдвиг вне плоскости, изгибающий момент. Данный пример был рассмотрен в [1]. Суммарные сдвиговые напряжения в плоскости, вызванные сдвиговыми напряжениями Tyz вне плоскости, изучались для различной длины нахлестки (10/25/50 мм). Результаты, полученные с помощью программной системы ESAComp, показаны на графике. Как видно из графика, они полностью совпадают с результатами, полученными в [1].
Типичный подход к моделированию структур крыла основан на создании оболочечных моделей. Изучением неоднородностей, таких как разрыв структуры, часто пренебрегают в силу того, что для этого требуется специальная методология. С помощью метода конечных элементов, можно извлечь результирующие силы и моменты и использовать их значения для расчета стыковочных соединений в специализированных программных инструментах. Такой подход обеспечивает наиболее оптимальное решение для разных стадий процесса создания дизайна конструкции.
Стоит отметить, что программная система ESAComp может учитывать не только упругие свойства связующего материала.
Ссылки:
[1] Stress Analysis of In-Plane, Shear-Loaded, Adhesively Bonded Composite Joints and Assemblies, DOT/FAA/AR-01/7, April 2001