Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Остаточная прочность продольных стыков обшивки герметических фюзеляжей с многоочаговыми трещинами

Нестеренко Б. Г.

аспирант

Московский Физико-Технический Институт

Проблема остаточной прочности продольных стыков обшивки герметических фюзеляжей с многоочаговыми трещинами является особенно актуальной для обеспечения безопасной эксплуатации конструкций длительно эксплуатируемых самолетов. Причина катастрофы пассажирского самолета Боинг 737 в 1988 году явились именно такие многоочаговые трещины. Эти трещины образовались в поврежденной коррозией обшивке, что вызвало разрушение в воздухе верхней части фюзеляжа. После этой катастрофы за рубежом было проведены обширные расчетно-экспериментальные исследования скорости роста трещин и остаточной прочности продольных стыков обшивки фюзеляжей. Экспериментальные исследования проводились на герметических панелях, на плоских образцах, моделирующих продольные стыки обшивки. При разработке методов расчета принималось, что в продольном стыке имеются одна лидирующая трещина и мелкие трещины во всех отверстиях. В расчетах остаточной прочности проверялись критерии остаточной прочности, предложенные Т. Свифтом в FAA , Ньюменом в NASA.

Критерий Т. Свифта вычисляется через размер пластических зон у концов трещин. Слияние двух соседних трещин происходит в тот момент, когда происходит соприкосновение двух зон пластичности у конца трещины. Критерий Ньюмена вычисляется через угол раскрытия концов трещины (СТОА). Для каждого материала имеются свои критические значения угла раскрытия трещины. Применение этих критериев затруднено в расчетах остаточной прочности натурных конструкций.

В работе автора определялся экспериментально критерий разрушения 0.2 , где б0.2 – предел текучести материала, a – безразмерный коэффициент. Для этого был выполнен соответствующий эксперимент на образцах, представляющих модели продольных стыков обшивки фюзеляжа. Листы обшивки были выполнены из сплава 2024-Т3 толщиной в 2мм, соединение выполнялось двумя рядами заклепок диаметром 4,8 мм по 21 заклепке в ряду с шагом 22 мм и натягом SQ=24. Отверстия под заклепки не зенковались. Ширина образцов бала 462 мм. Один образец был без дублера в стыке, в других двух были установлены дублеры с толщинами 0,6 и 1,2 мм. У центрального отверстия с обеих сторон электроискровым методом делались надрезы по 2 мм в качестве начальной трещины. Испытания образцов до разрушения проводилось циклической нагрузкой с размахом 110 МПа при асимметрии 0,1. Такой уровень напряжений соответствует кольцевым напряжениям в обшивке фюзеляжа широкофюзеляжных самолетов. В сечении образцов наблюдались многоочаговые трещины практически у всех отверстий. При этом у крайних отверстий были лидирующие трещины. Это вызвано краевыми напряжениями при нагружении образца конечного размера.

В работе представлены схемы сечений разрушения образцов с указанием расположения и размеров трещин. Размеры трещин определялись при помощи оптического микроскопа.

 В результате анализа экспериментов получены коэффициенты a1, a2, a 3 для трех образцов. Полученные коэффициенты могут быть использованы при расчетах остаточной прочности конструкции герметических фюзеляжей.

Эксперимент проводился автором совместно с сотрудниками НИО18    Козловым А.Г., Черемисиным В.А.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика