ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Проектирование клеевых соединений из "Композиционные материалы " С увеличением толщины соединяемых материалов всех видов соединений показатели эффективности снижаются. Это объясняется возрастанием коэффициента ке и увеличением количества рядов в соединении. Для рассматриваемого материала область эффективного использования клеевых соединений находится в пределах до 1,6 мм толщины соединяемых деталей. [c.493] Наиболее распространенным видом клеевого соединения является соединение внахлестку (рис. 8.6) 51. Приложение нагрузки в плоскости склеенных элементов вызывает появление напряжения сдвига в клеевом слое и на поверхности раздела. На напряженно-деформированное состояние, а следовательно, и на несущую способность соединения большое влияние оказывают его конструктивные параметры. [c.493] Величина Тщах зависит от параметра к, причем несущая способность соединения с увеличением падает. Входящее в параметр к отношение О/б характеризует способность клеевой прослойки влючать в работу присоединенный элемент. Чем выше жесткость клеевой прослойки, тем меньший ее объем оказывается нагруженным, тем выше максимальные напряжения. [c.494] Неравномерность распределения напряжений в соединении обычно характеризуется коэффициентом концентрации напряжений я, представляющим собой отношение максимального напряжения в клеевом шве к среднему Тср. рассчитанному как частное от деления растягивающей силы на площадь шва. Коэффициент концентрации напряжений в нахлесточном соединении двух одинаковых элементов. [c.494] Анализ напряжений в нахлесточном клеевом соединении элементов различной жесткости выявляет еще большую неравномерность распределения касательных напряжений в клеевой прослойке. Напряжения сдвига имеют максимумы на концах нахлестки, причем больший из них расположен со стороны менее жесткого элемента. [c.494] Из равенств (8.5) видно, что увеличение жесткости только одного из соединяемые элементов уменьшает прочность соединения. [c.494] При увеличении толщины присоеди няемого элемента в 10 раз максимальное нормальное напряжение уменьшается в 5,7 раз и соответственно увеличивается несущая способность соединения. Влияние жесткости клеевой прослойки ( r/o), входящей в выражение (8.7), в соединении рассматриваемого типа значительно меньше, чем в нахлесточном соединении. [c.495] Полученные выше результаты соответствуют случаю, когда жесткость элемента 2 (см. рис. 8.7) значительно превосходит изгибную жесткость полки 1. В случае соединения элементов с соизмеримыми жесткостями распределение нормальных напряжений в клеевой прослойке и прочность соединения существенно зависят от жесткости элемента 2. Уменьшение жесткости основания приводит к значительному снижению разрушающей нагрузки, что связано с изгибом элемента 2, и появлению дополнительной концентрации отрывающих напряжений уже на другом конце соединения. [c.495] Для снижения концентрации напряжений в нахлесточном соединении широко применяют способы срезания части материала, благодаря чему повышается деформативность оставшегося приклеиваемого элемента. Последнее обстоятельство приводит к тому, что включение элемента в работу происходит более плавно, т. е. снижается концентрация напряжений. [c.496] Считается, что в соединении на ус одинаковых элементов концентрация напряжений практически отсутствует (п = 1). При соединении листов, труб, изготовленных из материалов с различными упругими свойствами, распределение напряжений по длине скоса имеет неравномерный характер. Так, в клеевой прослойке, соединяющей на ус образцы нэ боропластнка и алюминиевого сплава, наиболее нагруженной является часть клеевой прослойки у конца скоса более жесткого (борэпоксидного) элемента. [c.496] В угловых соединениях концентрацию наиболее опасных отрывающих напряжений можно снизить, например, плавным уменьшением толщины приклеиваемой полки по ее длине. Более равномерное распределение напряжений в клее вследствие уменьшения жесткости склеиваемых кромок угольника повышает прочность соединения. [c.496] После выбора конфигурации соединения на следующем этапе проектирования следует провести предварительное определение размеров с последующим уточненным анализом напряженного состояния. Первое представление о размерах соединения можно получить, исходя из приближенно определенной площади клеевого шва, необходимой для передачи нагрузки Р — Л /Тср или Р = Л /Оср, где Тср = = Тв//11. ср = Ов/па N — расчетное усилие Тв, — пределы прочности клеевой прослойки при сдвиге и растяжении соответственно %, /ц — ожидаемые коэффициенты концентрации напряжений. [c.496] Полученное таким образом первое приближение может быть улучшено путем последовательных уточнений. [c.496] Вернуться к основной статье