Контроль и испытания композитных конструкцийКонтроль и испытания композитных конструкций

Авторы: к.т.н. Батраков В.В.Авторы: к.т.н. Батраков В.В. ст.н.с. Двоеглазов И.В.ст.н.с. Двоеглазов И.В.

Казанский Государственный Технический Университет им. А.Н.Туполева

Тема Тема 66. Ударостойкость и энергопоглощение . Ударостойкость и энергопоглощение композиционных материалов и конструкцийкомпозиционных материалов и конструкций

Лекция 15. Обработка результатов. Лекция 15. Обработка результатов. Ударостойкость сэндвич конструкцийУдаростойкость сэндвич конструкций

КГТУ им. А.Н.Туполева 2

15Методика обработки данных (ASTM-D 7136/D 7136M-05e1)

hCE Egm

EH

d

dlbmm

EH

2

)(

)(

)( 21

12

12 tttg

tt

Wv ii

2

2i

i

mvE

nxxn

ii /

1

)1/(1

221

nxnxS

n

iin

хSCV n /100 1 1

0dt

m

Ftgtvvt i

1

0

1

0

2 )(

2)( dtdt

m

tFgttvt ii

)(2

))(()(

22

tmgtvv

tE ia

Энергия удара

Скорость удара

Внедрение ударника

Поглощенная энергия

КГТУ им. А.Н.Туполева 3

2Проведение эксперимента

Низкоскоростной удар (до 20 м/с)

Низкий уровень энергии (до 15 Дж)

Средний уровень энергии (до 30 Дж)

Высокий уровень энергии (свыше 30 Дж)

Характерные повреждения

-расслония в обшивке;-подмятие заполнителя;

-Разрушение волокна обшивки;-Значительное смятие заполнителя; -Отслоение заполнителя от обшивки.

-пробой обшивки;-разрушение заполнителя;

Снижение механических характеристик панели

- на продольное сжатие;-незначительно на сдвиг;

- на продольное сжатие;- на сдвиг;- на отрыв обшивки.

- на продольное сжатие;- на сдвиг;- на поперечное сжатие

КГТУ им. А.Н.Туполева 4

6Характерные повреждения сотовых панелей

Подмятие заполнителя

Различные повреждения обшивок

КГТУ им. А.Н.Туполева 5

15Проведение эксперимента

Удар 26 Дж сферой 20 мм Удар 56 Дж сферой 20 мм

Характерные повреждения

КГТУ им. А.Н.Туполева 6

15Проведение эксперимента

Удар 14 Дж сферой 20 мм

Удар 56 Дж сферой 20 мм

Соты «Nomex®»

Соты «Nomex®»

Z-гофр 70

Z-гофр 70

Z-гофр 130

Z-гофр 130

Испытано 50 образцов

КГТУ им. А.Н.Туполева 7

15Экспериментальные данные

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25

time

-4000

-2000

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

Ряд1

Ряд2

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

time

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Ряд1

Ряд2

Удар 14 Дж сферой 20 мм

Соты «Nomex®»

Z-гофр 70

Параметры удара: Нагрузка–ВремяПоглощенная энергия–Время

КГТУ им. А.Н.Туполева 8

Постударные испытания

Предварительные испытания на продольное сжатие

Характер разрушения панелей