Механические соединения

Механические соединения выполняются с помощью заклепок и болтов (рис.1)

При разработке механических соединений необходимо учитывать пониженную прочность композиционных материалов при работе на смятие и срез, малое относительное удлинение, хрупкость (например, углепластика) ползучесть и релаксацию напряжений.

Заклепочные соединения целесообразно применять при толщинах материала 1,5...3 мм; при толщинах 3...8 мм целесообразно применять болтовые соединения. При больших толщинах следует применять фольгированные и штифто-болтовые соединения.

Для снижения вероятности местного разрушения при клепке целесообразно применение заклепок из мягкого материала.

Применение полых болтов позволяет получить равнопрочное соединение. В то же время следует учитывать, что при уменьшении отношения диаметра заклепок и болтов к толщине материала допустимые напряжения смятия композитов возрастают.

1-стенка; 2-накладка; 3-узел 1-слои композиционного материала; 2-фольга;

3-болты, соединяющие совместно с клеем узел и

панель; 4-проушина стыкового узла.

Рис.1 Рис.2

Смятие материала под действием крепежного элемента обычно не означает его полного разрушения, но появление необратимых деформаций, приводит к непригодности изделия для дальнейшей эксплуатации. В изделиях из композита это связано с расслоением материала вследствие потери устойчивости и вспучивания волокон под действием сжимающих напряжений, вызванных крепежным элементом.

Последнему нежелательному эффекту можно противодействовать установкой шайб на крепежном элементе и соответствующей его затяжкой. Таким способом удается повысить разрушающее усилие на 30...60%.

Высокий уровень нагрузки заставляет применять многорядные соединения. При разработке таких конструкций следует учитывать, что крепежные элементы в различных рядах загружены неодинаково. Наибольшим нагрузкам обычно подвержены крайние элементы.