автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии образования высоконагруженных соединений в трехслойных конструкциях ЛА

На правах рукописи

Поникарова Наталья Юрьевна

Совершенствование технологии образования высоконагруженных соединений в трехслойных конструкциях ЛА

Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара 2003

Работа выполнена в Самарском государственном аэрокосмическом университете имени академика С. П. Королева.

Научный руководитель - член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор Барвинок В. А.

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Ершов В.И.

кандидат технических наук, профессор Уваров В.В.

Ведущая организация: ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс"

Защита состоится " 10 " октября 2003г. в 10 час 00 мин на заседании диссертационного совета Д212.215.03 Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С. П. Королева по адресу: 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного аэрокосмического университета. Автореферат диссертации разослан " 5 " ее*£/тиг&>с& 2003г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор У Каргин В.Р.

^-РО-> "В

I?

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Дальнейшее повышение экономичности и надежности летательных аппаратов неразрывно связано с возможностью уменьшения массы конструкций при сохранении или даже повышении прочности. Решающее значение в этом направлении связывают с клеёными трехслойными конструкциями. Обладая высокими характеристиками устойчивости к усталостным разрушениям, высоким уровнем унификации и нормализации входящих деталей, они увеличивают ресурс изделий.

Одной из сложных задач, решаемых в процессе проектирования и изготовления трехслойных конструкций, является их крепление к силовым элементам и обеспечение местной прочности.

Анализ показывает, что 70 % отказов изделий, выполненных из трехслойных панелей с обшивками из полимерных композиционных материалов, приходится на их соединения с другими элементами конструкций. Это объясняется тем, что трехслойные конструкции обладают малым сопротивлением сосредоточенным нагрузкам.

В настоящее время основными способами соединения трехслойных панелей с другими элементами конструкций являются механические точечные (болтовые, заклепочные) соединения. Для их образования используют местные вкладыши, которые устанавливаются в отверстия путем вклеивания, сварки, а также завинчиванием телескопического соединения. Существенный вклад в разработку прогрессивных способов образования высоконагруженных соединений в трехслойных конструкциях внесли следующие ученые: В.Н.Крысин, В.И.Ершов, К.И.Портной, Е.И.Ендогур, Г.В.Комаров и другие. Однако исследования, проведенные в этих работах показывают, что данные технологические процессы обладают высокой трудоемкостью и повышенной массой силовой точки. Кроме того, ряд публикаций в этом направлении носят противоречивый характер. Поэтому становится актуальной задачей разработка и исследование принципиально новых конструкций вкладышей и технологических способов их постановки.

Одним из эффективных способов постановки вкладыша в отверстие трехслойной конструкции является постановка путем осевого сжатия крепежного элемента. Дл^^щ^щхжШРЬЗования

БИБЛИОТЕКА !

С. Петербург

3 09 ?оо£мст£)дГ I

данного способа необходимо его экспериментальное и теоретическое исследование.

Работа выполнена в соответствии с межвузовскими научно -техническими программами «Конструкционные материалы со специальными свойствами», «Конверсия и высокие технологии», «Научные исследования высшей школы в области новых материалов».

Цель работы. Повышение несущей способности соединений элементов конструкций ЛА и снижение их массы за счет совершенствования технологии постановки вкладыша в отверстие детали из клеёной трёхслойной конструкции.

В соответствии с указанной целью в диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследовано влияние конструктивно-технологических параметров процесса постановки вкладыша на его деформированное состояние, работу и усилие осадки, качество соединения.

2. Исследовано влияние способа постановки вкладыша на статическую и повторно-статическую прочность.

3. Разработана методика расчета энергосиловых параметров магнитно-импульсного оборудования.

4. Разработана технология постановки вкладыша в отверстие детали из трехслойной конструкции.

Автор выносит на защиту:

1. Методику по выбору оптимальных конструктивных параметров вкладыша при образовании соединения.

2. Аналитические зависимости, определяющие деформированное состояние вкладыша, а также работу и усилие в процессе его осевого сжатия.

3. Результаты исследования о влиянии способов постановки вкладыша на несущую способность соединения «вкладыш -трехслойная конструкция».

4. Рекомендации по проектированию технологического процесса постановки вкладыша в отверстие деталей из трехслойных конструкций.

Методика исследования. Влияние конструктивных параметров вкладыша на его деформированное состояние, усилие и работу при осевом сжатии находились аналитически с использованием вариационного метода, метода Ритца и условия минимума полной

энергии деформации для жесткопластической среды.

Расчет деформированного состояния вкладыша, его оптимальных параметров применительно к конкретным размерам детали производились с использованием метода математического планирования эксперимента.

Для разработки технологии постановки вкладыша в отверстие трехслойной конструкции и проверки разработанных в настоящей работе теоретических представлений проводились следующие измерения: зоны распространения пластической деформации (замером микротвердости на микротвердомере ПМТ-3), разрушающей нагрузки при статических испытаниях (приложением нагрузки на растяжной машине АИМА-5-2 с использованием тензометра ТДЗ-1-1 и быстродействующего самопишущего прибора Н338), перемещений ударного инструмента в условиях быстропротекающего процесса (с использованием сверхскоростной фоторегистрирующей установки СФР-2М), линейных размеров (замером на инструментальном микроскопе УИМ-21).

Для определения циклической долговечности соединения «вкладыш - трехслойная конструкция» при сравнительных испытаниях на повторно - статическую прочность использовался вибростенд марки ЭДВ-1. Величина усилия определялась с помощью тензометрического преобразователя с использованием тензорезисторов типа 2ФКПА-3-100ГВ, электрический сигнал которых регистрировался с помощью тензостанции ТА-5 и осциллографа.

Обработка результатов экспериментов проводилась с использованием методов математической статистики по стандартной программе "Статистика" для ЭВМ.

Научная новизна.

1. Разработана методика проектирования нового технологического процесса постановки вкладыша в отверстие трехслойной детали.

2. Получены аналитические зависимости, определяющие влияние конструктивных параметров вкладыша на его деформированное состояние, усилие его осевого сжатия, величину зоны пластической деформации.

3. На основе разработанных аналитических зависимостей создана методика определения оптимальных геометрических размеров вкладыша в зависимости от геометрических параметров

отверстия в трехслойной конструкции.

4. Проведены исследования влияния способов постановки вкладыша на несущую способность соединения «вкладыш -трехслойная конструкция».

Практическая ценность.

1. Разработан научно - обоснованный технологический процесс постановки вкладыша в отверстие трехслойной конструкции, позволяющий значительно уменьшить массу силовой точки, снизить трудоемкость образования соединения «вкладыш -трехслойная конструкция» и повысить его несущую способность.

2. Разработана методика и составлена программа расчета деформаций во вкладыше, выбора его оптимальных геометрических параметров с учетом геометрических размеров отверстий в трехслойной конструкции.

3. Создан манипулятор для выполнения сверлильных работ и постановки вкладыша в отверстие трехслойной конструкции.

4. Разработана методика расчета энергосиловых параметров магнитно - импульсной установки при постановке вкладыша в отверстие трехслойной конструкции.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных и всероссийских конференциях и семинарах: «Китайско - Российско - Украинский симпозиум по космической науке и технике» (Харбин, 2000), Всероссийская научно - техническая конференция «Аэрокосмическая техника и высокие технологии» (Пермь, 2000), Международный научно -технический семинар «Сборка в машиностроении, приборостроении» (Брянск, 2001), Международная научно -техническая конференция, посвященная памяти академика Н.Д. Кузнецова (Самара, 2001), Международная научно - техническая конференция «Сертификация и управление качеством продукции» (Брянск, 2002), Международная научно - техническая конференция «Высокие технологии в машиностроении» (Самара, 2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 статей и 6 тезисов доклада

Объем работы. Диссертация содержит 143 страницы машинописного текста, 66 рисунков, 18 таблиц и состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных

источников и 3 приложений.

Реализация результатов работы.

1. Технологический процесс постановки вкладышей в отверстия трехслойных панелей из ПКМ внедряется в производство на Самарском заводе "Прогресс" Ракетно-космического центра "ЦСКБ-Прогресс"

2. Разработан и находится на стадии внедрения манипулятор, предназначенный для выполнения сверлильных работ и сборочных операций на крупногабаритных деталях из клееных трехслойных конструкций.

3. Разработана и находится на стадии внедрения четырехпозиционная роторная головка, предназначенная для автоматизации процессов сборки узлов и агрегатов, содержащих трехслойные конструкции из ПКМ.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

ВО ВВЕДЕНИИ И ПЕРВОЙ ГЛАВЕ на основе краткого обзора и анализа способов соединения деталей из трехслойных конструкций обоснована актуальность работы, определена цель и сформулированы задачи исследования.

Показано, что применение трехслойных панелей, в конструкциях ЛА позволяет снизить массу изделий, повысить качество формы и поверхности, улучшить эксплуатационную надежность, значительно уменьшить количество деталей, идущих на сборку. Перед конструкциями, выполненными из обшивок, подкрепленных стрингерами и нервюрами, трехслойные конструкции имеют лучшие показатели по удельной прочности, жесткости, устойчивости при продольном сжатии, усталостным характеристикам, простоте проектирования, тепло- и звукоизоляционным свойствам, по выдерживанию акустических нагрузок.

Среди широкого класса трехслойных конструкций наиболее перспективными являются клееные конструкции, обшивки которых выполнены из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Это объясняется их достоинствами:

- возможностью получать надежное соединение заполнителя с обшивками панели, превышающее прочность обшивки;

- относительной простотой изготовления панелей с переменной высотой и плотностью заполнителя, а также с

переменной толщиной обшивок клиновидных и криволинейных панелей.

Благодаря своим положительным качествам клееные трехслойные конструкции из ПКМ нашли широкое применение при изготовлении многих узлов и агрегатов ЛА, работающих при постоянном знакопеременном нагружении с одновременным воздействием акустических нагрузок. Они применяются в качестве силовых элементов в крыле, фюзеляже, оперении, особенно в агрегатах воспринимающих местную и поперечно-распределенную ,

нагрузки, а также в качестве несиловых элементов.

Одной из важнейших проблем при проектировании и производстве ЛА при использовании клееных трехслойных конструкций с обшивками из ПКМ является обеспечение прочности узлов соединений с другими элементами, через которые передаются все воспринимаемые нагрузки. Характерным типовым конструктивным решением в настоящее время является широкое использование в соединениях местных вкладышей, устанавливаемых в отверстия трехслойных конструкций.

Для образования соединения «вкладыш - трехслойная конструкция» в настоящее время используются вклеивание, сварка, а также постановка телескопического соединения. Однако в работах В.Н.Крысина и. А.И.Ендогура отмечается, что получаемые соединения обладают повышенной массой за счет наличия клеевой прослойки и большой трудоемкостью образования. Кроме того, наличие клеевой прослойки ограничивает использование соединений при высоких температурах.

В целях устранения недостатков существующих технологий *

разработан способ постановки вкладыша по безклеевой технологии. Способ заключается в осевом пластическом сжатии вкладыша с «

образованием по его внешнему контуру тороидальной поверхности, позволяющей зафиксировать вкладыш между верхней и нижней обшивками. Данный способ значительно снижает массу соединения и уменьшает трудоемкость постановки вкладыша. Для широкого промышленного использования данного способа постановки с учетом современных тенденций проектирования ЛА необходимо более глубокое изучение технологических вопросов постановки вкладышей в отверстия трехслойных конструкций.

ВТОРАЯ ГЛАВА. Посвящена разработке и описанию

теоретического метода расчета усилий и работы осадки вкладыша, его деформированного состояния при образовании тороидальной поверхности, а также зоны распространения пластической деформации.

Для нахождения работы и усилия, необходимых для осадки вкладыша, был использован энергетический метод. При этом материал вкладыша принимался пластическим телом с нелинейным упрочнением. Полная работа складывалась из работы внутренних сил Авн, идущих на изменение формы вкладыша, работы сил трения по внутренней поверхности вкладыша Атр.в, работы сил среза АсР между пластической и жесткой зонами

Ар Авн Атр.в "Ь Аср •

В результате найдено выражение для определения работы сил деформирования вкладыша

•и1+"

(1-

(Я-гУ | у/, -г0 -к |

(1 + А7)/7д" 2л/3 ТЗ/7

„ -г„(/г-г0)

1+п

■0)

Усилие, необходимое для осадки вкладыша, находилось по следующей зависимости:

Р = (2)

и V '

Величина зоны распространения пластической деформации осаживаемого вкладыша определялась из условия минимума полной энергии деформации для жесткопластической среды

дАв

дИ=°-

В процессе постановки вкладыша при его осевом пластическом сжатии происходит радиальная раздача по внешнему диаметру с образованием тороидальной поверхности. Сформированная тороидальная поверхность позволяет зафиксировать вкладыш между верхней и нижней обшивками.

Для нахождения аналитических соотношений, определяющих деформированное состояние вкладыша, были использованы принцип минимума полной энергии деформации и метод Ритца. Исходя из результатов предварительных экспериментальных исследований радиальное перемещение по внешнему контуру вкладыша представляется в виде:

иг=-аЯ г 2

1-

У

2 Л

Варьируемый параметр а находился из вариационного уравнения, которое составлялось с учетом граничных условий

а =

' К • г0 • е

1+и

Зл/З

1-

У_

и2

Л

и+1

.(Л-г0)'.Ах-(Л-г0)3(и + 1)

ТРЕТЬЯ ГЛАВА. Посвящена экспериментальному исследованию влияния конструкторско-технологических параметров процесса осевого сжатия вкладыша на форму и размеры тороидальной поверхности по внешнему контуру, а также экспериментальной проверке расчетных формул.

Экспериментальное исследование процесса проводилось в соответствии с методом математического планирования эксперимента.

Обоснован выбор геометрических параметров вкладыша, в качестве которых выбраны соотношение у = иг/ш (где иг -величина радиальной раздачи вкладыша по внешнему диаметру, ш - половина ширины тороидальной поверхности) и размер пластической зоны к до нижней стенки проточки.

Определены конструкторско-технологические факторы процесса, влияющие на геометрические параметры, и установлен диапазон их варьирования. Составлена матрица планирования полного факторного эксперимента.

Для проведения исследований в статическом и динамическом режимах осадки вкладыша был спроектирован и изготовлен инструментальный штамп.

Статическая осадка вкладыша осуществлялась на

гидравлическом прессе марки ЦЦМУ-30 усилием 200 кН. Для проведения процесса динамической осадки вкладыша была использована специальная экспериментальная установка, в которой для разгона пуансона использовалась энергия импульсных магнитных полей высокой напряженности. В качестве энергоблока использовалась магнитно-импульсная установка МИУ-20.

Скорость движения ударника, а после соударения и пуансона, регистрировалась с помощью экспериментальной установки типа СФР-2М.

На основе результатов экспериментальных исследований были найдены величины коэффициентов модели и получены уравнения регрессии

у - 10'2(21,3 - 6,6-Х1 - 3,7-Хг + 3,5-Х3 + 2,6-Х4) ; к= 2,511 +0,637-Х1 + 0,746-Х2 + 0,173-Хз.

Экспериментальная проверка расчетных соотношений, полученных во второй главе, производилась путем измерения усилий и деформаций по внешнему контуру вкладыша. С помощью микротвердости определялась зона распространения пластической деформации по высоте вкладыша. Сравнение экспериментальных величин показало хорошее согласование с результатами теоретического расчета. Расхождение составляло не более 12%, что объясняется криволинейным (а не линейным) характером сил среза между пластической и жесткими зонами.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА. Посвящена оценке эффективности разработанного способа постановки вкладыша в отверстие трехслойной конструкции. С этой целью исследовалась несущая способность соединения «вкладыш - трехслойная конструкция» при статических и повторно-статических нагрузках. Кроме того, производился анализ зависимостей массы вкладышей и коэффициента потери выигрыша массы панели от ее геометрических параметров и способов постановки вкладышей.

Испытанию подвергались следующие серии образцов:

- с отверстиями и вкладышами, установленными путем вклеивания;

- с отверстиями и вкладышами, установленными путем осевого сжатия.

Образцы для исследований изготавливались из трехслойных панелей, где в качестве обшивок использовался стеклопластик

марки КАСТ-В, в качестве сотового заполнителя использовалась арамидная бумага.

Для определения прочности соединения при статических нагрузках использовалась испытательная машина на растяжение марки АИМА-5-2, которая обеспечивает скорость нагружения равную 0,2 м/мин. Испытания проводились по 4 схемам нагружения. Замер усилия производился с помощью тензосистемы. Регистрация измерений производилась на быстродействующим самопишущим приборе.

Повторно-статические испытания проводились на электродинамическом вибростенде ЭДВ-1. Вибростенд состоит из вибратора, управляющей и измерительной частей. Колебания стола носили синусоидальную форму. Частота колебания стола определялась частотой тока в подвижной катушке. Для электронных измерений использовалась универсальная измерительная система, превращающая механические величины в электрические напряжения. Электрические напряжения как фактические величины использовались в процессе испытаний для управления регулирующим контуром, а также как измеряемые величины для индикации, регистрации и обработки данных. Отношение электрического напряжения и соответствующей механической величины определялось при калибровке системы измерения.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что создание по внешнему контуру вкладыша тороидальной поверхности позволяет «включить» в работу верхнюю и нижнюю обшивки панели. В результате повышается статическая прочность соединения на 20-24% и увеличивается его циклическая долговечность на 27-30%.

Анализ зависимости массы вкладышей от геометрических параметров изделия показал, что значение относительного приращения массы при использовании разработанного способа постановки в 1,5-2,0 раза ниже существующих. В отличии от большинства стыковок другого класса целесообразность применения вкладышей разработанной конструкции в большой степени зависит от высоты панели и от толщины обшивок.

ПЯТАЯ ГЛАВА. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработан технологический процесс постановки подкрепляющих вкладышей в отверстия

изделий, выполненных из трехслойных конструкций. Технологический процесс позволяет уменьшить массу образуемых силовых точек, снизить трудоемкость постановки вкладышей и повысить несущую способность соединений элементов конструкций ЛА.

Разработан манипулятор для клепально - сборочных работ, представляющий собой шарнирный двухзвенник. Манипулятор позволяет получать отверстия в изделиях и осуществлять постановку вкладышей в условиях стапельной сборки на крупногабаритных изделиях из трехслойных конструкций.

Разработано устройство для образования отверстий в ' трехслойных конструкциях, обшивки которых выполнены из

полимерных композиционных материалов. Устройство крепится к манипулятору и позволяет обеспечить качество кромок отверстий на входе и выходе сверла и эффективное удаление стружки в виде пыли из зоны сверления.

Для постановки в полученное отверстие вкладыша разработана инструментальная головка с магнитно - импульсным приводом, которая также закрепляется к шарнирному двухзвеннику. Конструкция инструментальной головки позволяет преобразовать электрическую энергию установки в кинетическую энергию бойка, а затем и в работу деформации вкладыша.

Разработана методика расчета энергосиловых параметров магнитно - импульсной установки. Методика позволяет определить основные критерии и показатели установки, оптимизировать ее коэффициент полезного действия и массу бойка исходя из необходимой скорости осадки вкладыша.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработан принципиально новый способ постановки вкладыша в отверстие деталей, выполненных из трехслойных конструкций при сборке ЛА, который позволяет значительно снизить массу изделия, увеличить его несущую способность, повысить производительность процесса, что является решением важной народно-хозяйственной задачи.

2. Разработанный способ постановки вкладыша позволяет уменьшить массу силовой точки на 0,006 кг за счет отсутствия грунтовки (число соединений может составить 30 ООО штук в зависимости от конструкции ЛА), снизить трудоемкость

образования одной точки на 12% и повысить несущую способность соединений элементов конструкций ЛА в среднем на 25%.

3. Получены аналитические зависимости для расчета деформированного состояния, работы и усилия при осевом сжатии вкладыша, а также уравнение регрессии, позволяющее назначить оптимальные конструкторско - технологические параметры процесса постановки вкладыша в отверстие трехслойной конструкции.

4. Установлено, что целесообразность применения вкладышей разработанной конструкции в большой степени зависит от высоты панелей и от толщины обшивок.

5. Разработана методика расчета энергосиловых параметров магнитно - импульсной установки при постановке вкладыша в отверстие трехслойной конструкции.

6. По результатам данной работы спроектированы и изготовлены:

- манипулятор для выполнения сверлильных работ и постановки вкладыша в отверстие крупногабаритных трехслойных конструкций в условиях стапельной сборки;

- четырехпозиционная роторная головка для автоматизации процесса сборки узлов и агрегатов, содержащих трехслойные конструкции.

7. Процесс постановки вкладышей в отверстия трехслойных конструкций находится на стадии внедрения на Самарском заводе "Прогресс" Ракетно-космического центра «ЦСКБ-Прогресс». Ожидаемый экономический эффект от внедрения технологического процесса и оснастки только на одном изделии составляет 196 ООО рублей в ценах 2002г.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Барвинок В.А., Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю. Определение энергосиловых параметров осадки вкладыша при его постановке в отверстие трехслойной панели //Проблемы машиностроения и автоматизации. -1999,- №4,- С. 60-64.

2. Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю., Кирилин А.Н. Разработка методики расчета энергосиловых параметров магнитно-импульсной установке при постановке вкладыша в отверстие трехслойной конструкции //Проблемы машиностроение и

автоматизации. -2000,- №1,- С. 68-70.

3. Барвинок В.А., Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю., Кирилин А.Н. Определение деформированного состояния резьбового вкладыша при его постановке в отверстие трехслойной панели //Проблемы машиностроения и автоматизации. -2000.- №2. - С.79-81.

4. Ponikarova N.U. Designing And Investigating Ways Of Putting a Threaded Insert Into the Hole Of The Elements Of The Constructions Of Spacecrafts Made Of Three Layered Constructions. The Fifth Sino-Russian-Ukrainian Symposium On Space Science and Technology. 6th-9th June, 2000. Harbin Institute of Technology, Harbin, P.R. China.

5. Поникарова Н.Ю. Разработка технологического оборудования для образования отверстий с резьбой в трехслойных конструкциях, выполненных из полимерных композиционных материалов //Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции: Аэрокосмическая техника и высокие технологии 2000. - Пермь, 2000. - С. 167.

6. Барвинок В.А., Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю., Ломовской О.В. Разработка математической модели технологического процесса постановки резьбового вкладыша в отверстие трехслойной конструкции //Сборка в машиностроении, приборостроении. -2001. - №3. - С.26-29.

7. Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю., Самохвалов В.П., Кирилин А.Н., Олексийко С.М. Выбор параметров магнитно-импульсной системы для установки резьбового вкладыша в отверстие трехслойной панели //Международная научно-техническая конференция, посвященная памяти генерального конструктора аэрокосмической техники академика Н.Д.Кузнецова -Самара, 2001. - С. 229-237.

8. Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю., Кирилин А.Н. Технологическое обеспечение качества сборки агрегатов, содержащих трехслойные конструкции //Международный семинар «Сборка в машиностроении, приборостроении». -2001. - С.69-73.

9. Барвинок В.А., Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю., Ломовской О.В., Кирилин А.Н., Олексийко С.М. Разработка оборудования с использованием магнитно-импульсного привода и материалов с эффектом памяти формы для сборки трехслойных конструкций изделий авиакосмической техники //Известия Самарского научного центра Российской академии наук. -2001. -

»138 6 9

ТЗ. - №2. - С. 192-196. » ?

10. Барвинок В.А., Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю., Ломовской О.В., Кирилин А.Н. Моделирование технологического процесса сборки авиакосмических изделий трехслойных конструкций с помощью резьбовых вкладышей //Известия Самарского научного центра Российской академии наук. -2001. -ТЗ. - №2. - С.187-191.

11. Вашуков Ю.А., Кирилин А.Н., Поникарова Н.Ю. Ресурсное обеспечение качества высоконагруженных механических точечных соединений авиакосмических изделий содержащих трехслойные конструкции // Сертификация и управление качеством продукции: Материалы второй международной научно-технической конференции. -Брянск. -2002. - С. 81-82.

12. Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю., Самохвалов В.П., Ломовской О.В., Кирилин А.Н. Разработка средств автоматизированного оснащения технологического процесса сборки элементов летательных аппаратов, содержащих трехслойные конструкции //Проблемы машиностроения и автоматизации. -2001. -№4. - С. 64-66.

13. Вашуков Ю.А., Ломовской О.В., Поникарова Н.Ю. Автоматизация технологических процессов постановки подкрепляющих элементов при сборке авиационных, конструкция, выполненных из полимерных композиционных материалов //Высокие технологии в машиностроении: Материалы международной научно-технической конференции. - Самара. -2002. -С. 106-107.

Подписано к печати 27.06.2003 Бумага для множительных аппаратов Усл. п. л. 1,0. Тираж 100. Самарский государственный аэрокосмический университет им. Академика С.ПКоролева 443086 г. Самара, Московское шоссе, 34.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Виды трёхслойных конструкций и эффективность их использования в узлах и агрегатах летательных аппаратов

1.2. Применение клееных трёхслойных конструкций в летательных аппаратах

1.3. Существующие способы образований соединений трёхслойных панелей с элементами конструкций

Повышение эффективности современной аэрокосмической техники неразрывно связано с поиском и реализацией новых конструктивно-технологических решений. Одним из важных направлений в этом поиске в конструкциях оболочечного типа (корпуса ракет, кораблей, фюзеляжи и крылья самолетов и вертолетов и других изделий) является создание и все более широкое применение трехслойных конструкций, элементы которых состоят из двух несущих обшивок и легкого заполнителя между ними.

Эффективность трехслойных конструкций связана в первую очередь с их высокой относительной жесткостью и прочностью. Несущие слои, подкрепляемые заполнителем, воспринимают высокие напряжения сжатия, превышающие предел упругости материала. Благодаря большой местной и общей жесткости на изгиб и кручение требуется меньшее количество нервюр, шпангоутов и других опорных элементов. Большая жесткость таких конструкций обеспечивает сохранение аэродинамических характеристик. Благодаря равномерному подкреплению несущих слоев сотовым заполнителем и отсутствию концентраторов напряжений увеличивается долговечность таких конструкций.

Существенное отличие физико-механических свойств трехслойных конструкций от аналогичных свойств традиционных материалов и сплавов обусловило то, что эти материалы хуже приспособлены к передаче усилий (особенно сосредоточенных) с одного элемента на другой. В связи с этим при проектировании трехслойных конструкций одним из основных вопросов является рациональный выбор соединений с другими элементами.

Предложенный в работе способ постановки вкладыша в отверстие трехслойной конструкции позволяет резко сократить трудоемкость процесса, а также снизить массу силовой точки. Для широкого промышленного использования данного способа необходимы теоретические и экспериментальные исследования параметров технологических процессов, разработка специализированного оборудования, разработка технологических процессов постановки вкладышей в отверстия трехслойных конструкций.

По результатам работы автор выносит на защиту:

1. Рекомендации и выводы по выбору оптимальных конструктивных параметров вкладыша при образовании соединения.

2. Аналитические зависимости, определяющие деформированное состояние вкладыша, а также работу и усилие в процессе его осевого сжатия.

3. Выводы о влиянии способов постановки вкладыша на несущую способность соединения «вкладыш - трехслойная конструкция».

4. Рекомендации по проектированию технологического процесса постановки вкладыша в отверстие деталей из трехслойных конструкций.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Виды трехслойных конструкций и эффективность их использования в узлах и агрегатах летательных аппаратов

Применение высокопрочных сталей, титана и его сплавов, армированных пластиков и композиционных материалов на основе сверхпрочных непрерывных волокон в тонкостенных подкрепленных конструкциях, работающих в условиях изгиба и сжатия, часто бывает неэффективным [4, 6, 9, 18, 19]. Это объясняется тем, что по условию эксплуатации конструкции из этих материалов должны иметь очень малую толщину. Но при этом резко снижается момент инерции сечения пластины или оболочки, и конструкция, особенно при невысоких модулях упругости материала, имеет низкие критические напряжения потери устойчивости [21, 25,31, 48].

Этого недостатка лишены трехслойные панели и оболочки. Трехслойная конструкция или оболочка (рис. 1.1) состоит из двух относительно тонких внешних слоев (называемых несущими) из высокопрочных материалов, связанных слоем заполнителя, толщина которого значительно больше толщины несущих слоев. Заполнитель соединяется с несущими слоями путем склейки, сварки или пайки. Клеевая прослойка 2 или припой, расположенный между заполнителем и несущими пластинами, одновременно выполняет роль соединительного и демпфирующего элемента, а также служит дополнительной защитой от коррозии.

Рис. 1.1. Типы слоистых панелей: а - со сплошным заполнителем; б - с сотовым заполнителем; в- с гофровым заполнителем;

1- верхняя обшивка; 2 - клеевая прослойка или припой; 3 - заполнитель; 4 -ниоюняя обшивка

Трехслойная конструкция обладает целым рядом достоинств, важнейшими из которых являются высокие характеристики устойчивости несущих слоев и значительная жесткость на изгиб [3, 36, 51]. Эти конструкции обычно рассматривают как двутавровую балку, одна из горизонтальных полок-пластин которой «работает» на сжатие, а другая на растяжение. Сотовый заполнитель, связывающий пластины, аналогично вертикальной полке «работает» на сдвиг и повышает изгибную жесткость структуры, хотя в противоположность двутавру, основным его назначением является опора для пластин облицовки. Для конструкций с заполнителем при действии внешних нагрузок характерна совместная работа всех элементов конструкций [49, 53, 54].

Главными функциями несущих облицовочных материалов (листов) для трехслойных конструкций является обеспечение их жесткости относительно изгиба и сдвига в плоскости пластин, а также передача нагрузок в той же плоскости. Несущие слои предохраняют от внешнего воздействия относительно слабый заполнитель, очень чувствительный к сосредоточенным нагрузкам.

Общая устойчивость трехслойных сотовых конструкций во много раз превышает устойчивость входящих в них листов. Повышенная устойчивость конструкций при сжатии и сдвиге позволяет конструировать их без подкрепляющего продольного набора стрингеров даже при увеличенном расстоянии между нервюрами или шпангоутами.

Панели с сотовым заполнителем, обладая высокой устойчивостью, позволяют применять несущие обшивки очень малой толщины, что очень важно для снижения массы конструкции. Внешние тонкие листы трехслойных конструкций воспринимают и равномерно распределяют нагрузку, в то время как заполнители придают конструкции жесткость, повышенную продольную устойчивость, легкость, термо-, звуко- и электроизоляционные свойства. По данным работ [8, 34, 38] теплоизолирующие свойства трехслойных клееных панелей из алюминиевых сплавов высотой 25 мм соответствуют теплоизолирующим свойствам кладки в 1,5 кирпича. С увеличением высоты сотового заполнителя теплопроводность панели понижается (рис. 1.2 ).

Рис. 1.2. Теплопроводность клееных панелей с сотовым заполнителем: 1 - панель с сотовым заполнителем; 2 - стеклотекстолит

Созданию и применению трехслойных конструкций предшествовало большое число теоретических и экспериментальных исследований. В результате их выявлены следующие основные преимущества [2, 32, 37, 46, 47].

1. Малая масса по сравнению с традиционными типами подкрепленных пластин и оболочек при определенных размерах конструкции и типах материалов. Наибольший выигрыш в массе можно получать при использовании трехслойных плоских пластин. Массовая эффективность трехслойных конструкций тем выше, чем больше удельная жесткость несущих слоев.

2. Экономичность по сравнению с традиционными конструкциями. Однако при использовании некоторых новых высокопрочных композиционных материалов стоимость трехслойных панелей может быть высокой, несмотря на малую массу.

3. Хорошие теплоизолирующие свойства.

4. Повышенная звукоизолирующая способность.

5. Высокий коэффициент внутреннего поглощения энергии: декремент колебаний на один-два порядка выше, чем у подкрепленных конструкций. Долговечность трехслойных панелей при воздействии переменных нагрузок выше, чем листового материала и сварных однослойных подкрепленных панелей. Предел выносливости повышается при уменьшении жесткости заполнителя.

6. Выносливость слоистых панелей превышает выносливость панелей стрингерных конструкций.

7. Большой срок службы за счет равномерного подкрепления несущих слоев, отсутствия заклепок, вызывающих концентрацию напряжений.

8. Применение трехслойных конструкций (в том числе паяных и сварных) позволяет ликвидировать операцию правки и устранить концентрацию напряжений.

9. Невысокая трудоемкость изготовления и сборки вследствие меныпего числа деталей по сравнению с обычными конструкциями.

В сверхзвуковых самолетах клепаной конструкции толщина обшивки крыла составляет 5-8 мм, в то время как толщина наружного слоя многослойной конструкции с сотовым заполнителем - не более 1,0 мм. Увеличение плотности трехслойных конструкций на 6 % приводит к увеличению жесткости в 35 раз и более (табл. 1.1). Кроме того, панели с сотовым заполнителем выдерживают большее акустическое давление по сравнению с клепаными конструкциями (рис. 1.3) [34].

Таблица 1.1.

Изменение жесткости трехслойных конструкций.

А Б в

1 г г

Жесткость деталей,кг/мм2 1822 13933 71004

Относительное изменение жесткости 1,0 7,4 39,0

Объемная плотность, кг/м 29,0 30 31

Относительное изменение плотности 1,0 1,03 1,06

Рис. 1.3. Оптимальные типы конструкций в зависимости от уровня акустического давления: 1 - клепаная конструкция; 2 - монолитная конструкция; 3 - слоистая сотовая конструкция из коррозионно-стойкой стали; 4 - клепаная конструкция из прессованных профилей; 5 - клепаная конструкция с фестонами для нагрузки заклепочных швов; 6 - слоистая сотовая конструкция из алюминиевых сплавов

Известны следующие конструктивно-технологические типы трехслойных панелей с сотовым заполнителем, выполняемые из различных материалов и применяемые в настоящее время в конструкциях агрегатов, работающих в широком диапазоне температур: клееные панели, паяные панели, сварные панели, изготовленные по методу «Стресскин», диффузионно-сварные панели.

Клееные конструкции являются в настоящее время наиболее предпочтительным типом конструкций [28, 32, 36, 50, 59], и с улучшением клеевых материалов и методов склеивания применение этого вида соединения будет расширяться.

К достоинствам клееной сотовой панели можно отнести следующее:

1. Возможность поместить внутрь панели силовой элемент (профиль, узел, гребенку или усиление обшивки), соединенный с обшивкой и заполнителем, и вывести стыкуемую часть этого элемента за обводы панели для крепления со смежной конструкцией.

2. Возможность получать во всем диапазоне используемых в настоящее время толщин обшивок надежное соединение заполнителя с обшивками панели, превышающее прочность обшивки.

3. Относительная простота изготовления панелей с переменной высотой и плотностью заполнителя, а также с переменной толщиной обшивок, клиновидных и криволинейных панелей.

Сравнение трехслойных клееных и клепаных конструкций показывает, что скорость распространения трещин у них различна. Она более замедлена в клееной конструкции. Наличие в заклепочном соединении крепежных отверстий и повреждений, наносимых при отделочных операциях, является причиной быстрого образования сквозных радиальных трещин длиной около 0.5 мм. Начальное повреждение приводит к значительно большей интенсивности напряжений, чем в случае поверхностных трещин, характерных для клеевых конструкций. Меньшая скорость распространения трещин в клеевой конструкции в сочетании с более высокими характеристиками статической и усталостной прочности обусловили выбор склейки в качестве основного метода соединения для всех усовершенствованных конструкций летательных аппаратов.

Проведенные испытания слоистых конструкций с сотовым заполнителем, у которого на внешней поверхности обшивки имелись трещины, показали, что благодаря передаче нагрузки через заполнитель к поврежденному листу обшивки скорость распространения усталостной трещины в такой конструкции оказывается еще меньше (рис.1.4). Этот пример показывает, что применение слоистых конструкций с сотовым заполнителем может существенно поднять уровень допускаемых напряжений.

Рис. 1.4. Сравнение скорости распространения усталостных трещин в листах клепаной и слоистой конструкции: 1 - листовая клепаная панель из сплава В95АТ1 толщиной 1,0 мм; 2 - слоистая панель с сотовым заполнителем и обшивкой из сплава В95ATI толщиной 0,5мм (заполнитель высотой 12,7мм)

Выбор материалов для трехслойных конструкций с заполнителем один из основных вопросов при их проектировании [28, 32, 46]. При их выборе учитываются внешние условия, в которых конструкции работают, факторы, действующие в процессе изготовления конструкций, а также основные физико-механические свойства компонентов: теплопроводность, коэффициент линейного расширения, электропроводность, анизотропия свойств.

В большинстве случаев в клееных конструкциях с заполнителем используют заполнитель и несущие слои из одного материала, так как в этом случае не возникают дополнительные температурные напряжения. Однако, если температура внутреннего несущего слоя трехслойной конструкции при эксплуатации будет ниже температуры наружного слоя, то выгодно применение различных материалов.

Необходимо отметить вопрос о стоимости материала. В общем балансе затрат на время жизни самолета дополнительные затраты на использование высококачественных материалов, связанные с дополнительными капиталовложениями, с выгодой окупаются [22, 29] в результате повышения полезной нагрузки самолета в течение всего времени его эксплуатации. То же самое можно сказать и о стоимости обработки материала. Высококачественные материалы часто требуют дорогостоящей обработки. Эти затраты также окупаются, если в результате имеется экономия массы.

Основной функцией заполнителя в трехслойной конструкции является придание устойчивости несущим поверхностям и передача сдвиговых нагрузок по их толщине, обеспечивая при этом их совместную работу и высокую жесткость. Для выполнения этой задачи заполнитель выполняют по возможности более жестким и легким, не изменяющим свойства при воздействии окружающей среды, особенно после специальной обработки.

По способности воспринимать продольные усилия заполнители подразделяют на два вида [32, 39, 62]:

- легкий заполнитель, обладающий весьма малым по сравнению с несущими слоями модулем упругости в направлении, параллельном поверхности несущих слоев;

- жесткий заполнитель, обладающий сравнимым с несущими слоями модулем упругости в направлении, параллельном поверхности несущих слоев.

В панели с легким заполнителем можно пренебречь напряжениями растяжения (сжатия) в направлении, параллельном поверхности несущих слоев.

Жесткие заполнители применяются преимущественно в конструкциях, работающих в условиях высоких напряжений и температур.

К жестким заполнителям относятся заполнители типа гофр (рис. 1.5, в), к легким - сотовые заполнители (рис. 1.5,а). Остальные типы заполнителей относятся к тому или иному виду в зависимости от конкретных соотношений жесткости несущих слоев и заполнителя в направлении, параллельном поверхности несущих слоев. Такие соотношения обычно получают путем испытаний или расчетов при известных характеристиках несущих слоев. б) ■

Рис. 1.5. Типы заполнителей, используемые в конструкциях: а - заполнители сотовой ячеистой структуры; б - заполнители гофро-вой структуры

В настоящее время для трехслойных панелей чаще всего применяют сотовые заполнители [32, 36].

Клееные сотовые структуры являются общим видом продукции, использующим различные алюминиевые сплавы, арамидные бумаги, стекло-пластиковые материалы на основе различных видов тканей и связующих. В меньших количествах для этих целей используются титановые и стальные листы.

Используя сотовую структуру на основе арамидной бумаги, можно получить материал заполнителя с высокой прочностью, обладающий плотностью 16.48 кг/м3, который очень часто используется для облицовки внутреннего интерьера самолета. При этом несущими слоями являются стекло-текстолиты толщиной 0,25 мм.

Сотовые структуры на основе арамидной бумаги являются наиболее прочными и устойчивыми к повреждениям. Механические свойства арамидных бумаг в структуре заполнителя ниже, чем у алюминиевых сплавов, однако, они обладают уникальной способностью сохранять эксплуатационные качества при перегрузках в локальных областях без необратимых повреждений. Такие свойства привели к широкому использованию материалов на основе бумаг для облегчения конструкций деталей летательных аппаратов. Преимущества, которые дает этот материал, делает его конкурентоспособным по сравнению с другими видами заполнителей. После алюминиевых сотовых конструкций композиты на основе арамидных бумаг занимают в самолетостроении второе место. Ограничением более широкого применения таких материалов в самолетостроении является высокая цена, но их использование в ряде отечественных изделий непрерывно возрастает.

Сотовые конструкции на основе арамидных бумаг выпускаются с размерами ячейки 3; 5; 5,6 и 10 мм при эффективной плотности 24.144 кг/м3 (табл. 1.2 ). Заполнители с плотностью выше 64 кг/м3 в основном используются для изготовления облегченных панелей самолетов.

Алюминиевые сплавы для сотовых структур до сих пор являются самым распространенным материалом. Зачастую стоимость производства сотовых структур из алюминия ниже, чем при использовании других материалов. Эффективная плотность сотового заполнителя, полученного растяжением пакета, лежит в пределах 32.192 кг/м , а заполнителей, полученных рифлением 128.880 кг/м3. При более низких плотностях для заполнителей, полученных рифлением, снижается сдвиговая прочность. Выпускается фольга различной толщины в зависимости от технологических свойств материала. Широко применяется для конструкций с сотовым заполнителем фольга толщиной от 0,03 мм до 0,08 мм [32,49].

Таблица 1.2.

Физико-механические свойства заполнителей

Заполнители Плотность Р*10-3, кг/см Модуль упругости Е, МПа Е —, км Р g Модуль сдвига, G, МПа G/ /P'g' км

Пробка Бальзовое дерево Пенопласты 0,22 0,16 0,05-0,25 2,5 4730 10-110 11,4 3000 20-44 1,2 158 5-55 5,5 100 10-22

При растяжении При сжатии При растяжении При сжатии При растяжении При растяжении При сжатии

Сотовый заполнитель Г 3,7 8Л 0,038 0,0371 1058 240 2850 650 83. 48 224 130

Сотовый заполнитель Г 5,5 8Ф 0,065 0,0416 1145 340 2760 820 111 61 267 146

Сотовый заполнитель Г 3,7 5Ф 0,038 0,0325 1045 Д40 3220 430 78 49 240 150

Г - размер ячейки, мм 5ф - толщина

Стеклопластиковые сотовые структуры широко используются, когда необходимо создать материалы со специальными электрофизическими свойствами или когда к изделию предъявляются требования теплостойкости и низкой теплопроводности. Такие структуры были эффективно использованы в космических кораблях "Джемини", "Аполло", "Союз". Стекловолоконные заполнители производятся в основном на основе полиэфирного, нейлон-фенольного связующего, высокотемпературного фенольного и полимидного связующего. Размер ячейки составляет от 3 до 10 мм. Эффективная плотность этого вида заполнителя лежит в пределах 32. 192 кг/м .

Из таблицы 1.2 видно, что сотовые заполнители по удельным жестко-стным характеристикам превосходят все другие, распространенные в настоящее время виды заполнителей. Именно это обстоятельство объясняет наибольший интерес конструкторов к сотовым заполнителям и наибольшее их распространение в эксплуатирующихся конструкциях.

Прочность конструкций с сотовым заполнителем изменяют, варьируя размеры и форму сотовых ячеек, а также материал и толщину фольги. Размер ячейки определяет и уровень напряжений, возникающих в адгезионном слое между торцами ячеек и несущими пластинами. С увеличением плотности сотового заполнителя пределы прочности при сжатии асж и при сдвиге Ссд увеличиваются.

Для несущих слоев в конструкциях с заполнителями применяют металлические и неметаллические конструкционные материалы. Несущие слои могут быть одинаковыми по толщине (8i„.c = 52h.c) или неравными между собой (8i„.c.* 82н с), а также переменного сечения, однородными или неоднородными по толщине. Толщина несущих слоев выбирается из условий обеспечения необходимой прочности и жесткости конструкции или из конструктивно-технологических и эксплуатационных условий и может составить достаточно малую величину 8„.с= 0,2.0,3 мм. Несущие слои переменной толщины получают методом размеренного травления.

В клееных конструкциях с сотовым заполнителем широко применяются несущие слои из алюминиевых сплавов Д16 и Д19, АК4, АМГ6Н, из титановых сплавов ОТ4, BTI, BTI5, BTI6, ВТ23, а также из сталей ВИС-2, ВИС-17, ЭИ654, ЭИ868.

В последние годы для конструкций с сотовым заполнителем стали применять композиционные материалы, представляющие собой сочетание волокон из высокопрочных материалов (элементы армирования), с различными матрицами (связующими). В качестве матрицы наряду с эпоксидными и другими полимерными связующими начинают применять вязкие и пластические металлы и сплавы - алюминий, никель, титан, магний. Известно, что применение в качестве армирующих элементов волокон бора и углерода существенно повышает жесткость конструкции. Эти качества новых композиционных материалов позволяют расширить область их применения [48, 55].

Характерной особенностью композиционных материалов является сильная зависимость их прочностных свойств от технологии изготовления конструкции. Качество и стабильность свойств очень чувствительны к отклонениям в технологии изготовления.

В таблице 1.3 приведены прочностные характеристики листовых композиционных материалов, которые применяются для несущих слоев.

В производстве обшивок для трехслойных конструкций чаще всего используются стекловолокнистые препреги и на основе углеродных волокон.

В результате появления новых материалов алюминиевые пластины в различных конструкциях летательных аппаратов были заменены на стекло-пластиковые обшивки, а стекловолокнистые заполнители на заполнители из арамидных волокон.

Благодаря перечисленным положительным качествам клееные трехслойные конструкции нашли широкое применение при изготовлении многих узлов и агрегатов летательных аппаратов, работающих в самых различных условиях.

Таблица 1.3.

Физико-механические свойства однонаправленных ПКМ

Материал Марка А кг/м3 МПа О", МПа г, МПа Е, МПа Теплостойкость, С0

Углепластик КМУ 4 1500 1200 400 30 180 200

Органопластик 7.Н 1350 2000 400 28 75 80

Стеклопластик ВПС9 2000 1700 690 30,5 50,7 100

Боропластик КМБ-1М 2000 1200 1160 60 270 200

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработан принципиально новый способ постановки вкладыша в отверстие деталей, выполненных из трехслойных панелей, что является важным направлением совершенствования технологических процессов сборки JIA, одним из путей снижения массы изделий и увеличение производительности образования соединений.

2. Получены аналитические зависимости для расчета деформированного состояния, работы и усилия при осевом сжатии вкладыша.

3. Получено уравнение регрессии, позволяющие назначить оптимальные конструктивно - технологические параметры процесса постановки вкладыша в отверстие трехслойной конструкции.

4. Осевое сжатие вкладыша при его постановке в отверстие трехслойной конструкции позволяет уменьшить массу силовой точки на 0,005 кг за счет отсутствия грунтовки и снизить трудоемкость образования одной точки на 12%.

5. Разработана методика расчета энергосиловых параметров магнитно - импульсной установки при постановке вкладыша в отверстие трехслойной конструкции.

6. По результатам данной работы спроектированы и изготовлены: манипулятор для выполнения сверлильно — зенковальных работ и постановки вкладыша в отверстие крупногабаритных трехслойных конструкций в условиях стапельной сборки; четырехпозиционная роторная головка для автоматизации процесса сборки узлов и агрегатов, содержащих трехслойные конструкции.

7. Результаты исследований, полученные применительно к деталям из трехслойных конструкций, позволяют использовать их для проектирования технологических процессов в изделиях, содержащих обшивки из полимерных композиционных материалов.

8. Процесс постановки вкладыша в отверстие трехслойной рукции внедрен на предприятии «ЦСКБ - Прогресс».

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. -27 с.

2. Александров А.Я. Конструкции с заполнителем из пенопластов. М.: Машиностроение, 1972. — 211 с.

3. Абибов A.JI. Исследования в области изготовления трехслойных конструкций с легким промежуточным заполнителем. М.: Машиностроение, 1973.-304 с.

4. Александров В.Г., Майоров А.В. Авиационно технический справочник. М.: Транспорт, 1975.-431 с.

5. Артемов В.М. Автоматизация установки и крепление втулок в трехслойных панелях// Авиационная промышленность.-1987.-№3.- С. 8-10.

6. Бабушкин А.И. Моделирование и оптимизация сборки летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1990. 240 с.

7. Берлин А.А., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров. М.: Химия, 1974-392 с.

8. Берсудский В.Е., Крысин В.Н., Лесных С.И. Технология изготовления сотовых авиационных конструкций. М.: Машиностроение, 1975. 296 с.

9. Беляков И.Т. Технологические проблемы проектирования летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1978. — 240 с.

10. Ю.Барвинок В.А., Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю., Кирилин А.Н. Определение деформированного состояния резьбового вкладыша при его постановке в отверстие трехслойной панели // Проблемы машиностроение и автоматизации. 2000. - №2. — С. 44-47.

11. Барвинок В.А., Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю. Определение энергосиловых параметров осадки вкладыша при его постановке в отверстие трехслойной панели// Проблемы машиностроения и автоматизации. -1999.- №4.- С. 60-64.

12. Бондалетов В.Н. Магнитно импульсный инструмент для клепки и методы его расчета// Кузнечно - штамповочное производство. — 1984. - №7. - С.24-26.

13. Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю., Кирилин А.Н. Технологическое обеспечение качества сборки агрегатов, содержащих трехслойные конструкции// Международный семинар " Сборка в машиностроении, приборостроении". 2001. -С.69-73.

14. Вашуков Ю.А., Горячев Ю.А., Самохвалов В.П. Технологические особенности получения отверстий в деталях и узлах ЛА из полимерных композиционных материалов. Самара.: СГАУ, 1996. -42 с.

15. Вашуков Ю.А., Поникарова Н.Ю., Кирилин А.Н. Разработка методики расчета энергосиловых параметров магнитноимпульсной установки при постановке вкладыша в отверстие трехслойной конструкции// Проблемы машиностроения и автоматизации. 2000.- №1. - С. 68-69.

16. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988.-272 с.

17. Васильев В.В., Добряков А. А., Дудченко А. А. Основы проектирования и изготовления конструкций летательных аппаратов из композиционных материалов. М.: МАИ, 1985. — 218с.

18. Воробей В.В., Сироткин О.С. Соединение конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1985. 168 с.

19. Высокоэффективные технологические процессы изготовления элементов трубопроводных и топливных систем летательных аппаратов / Под ред. В.А.Барвинка. М.: Наука и технология , 2002.-393 с.

20. Гуняев Г.М. Структура и свойства полимерных волокнистых композитов. М.:Химия,1981. 232 с.

21. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов.Т2. М.: Металлургиздат, 1960. 45 с.

22. Громов И. П. Обработка металлов давлением. М.: Металлургия, 1978.-360 с.

23. Гиммельфарб A.JI. Основы конструирования в самолетостроении. М.: Машиностроение. 1980. 367 с.

24. Дель Г.Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твёрдости. М.: Машиностроение, 1971. 199 с.

25. Дьяконов В. П. Справочник по алгоритмам и программам на языке БЕИСИК для персональных ЭВМ. М.: Наука, 1989. — 239 с.

26. Ендогур А.И. Сотовые конструкции. Выбор параметров и проектирование. М.: Машиностроение. 1986. 199 с.29.3ернов И.А. Сборочные и монтажные работы в производстве метательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1992. 301 с.

27. ЗО.Кук Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. М.: Металлургия. 1980. 456 с.31 .Композиционные материалы в конструкциях летательных аппаратов. Сборник статей. М.: Машиностроение, 1975. 272 с.

28. Крысин В.К., Крысин М.В. Технологические процессы формования, намотки и склеивания конструкций. М.: Машиностроение, 1992.-301 с.

29. Комаров Г.В. Способы соединения деталей из пластических масс. М.: Химия, 1986. 356 с.

30. Крысин В.Н. Слоистые клееные конструкции в самолётостроении. М.: Машиностроение, 1980.— 232 с.

31. Козий С.И., Желтов И.Н. Разделительные операции при обработке волокнистых композиционных материалов. Куйбышев.: КуАИ, 1986.-67 с.

32. Кобелев В.Н. Расчет трехслойных конструкций. М.: Машиностроение, 1984.-303 с.

33. Крамаров Ю.Ф., Андриенко В.Ф. Снижение массы JIA при использовании углепластиков// Авиационная промышленость.-1983.-№3.- С.23-27.

34. Композиционные материалы. Пер. с англ. Под общей ред. Л.Браутмана и Крока. Т8. Анализ и проектирование конструкций/ Под ред.Гамиса. М.: Машиностроение, 1978. -263 с.

35. Композиционные материалы /Под ред. А.И. Манохина. М.: Наука, 1981.-305 с.

36. Лютцау В.Г., Махутов В.П., Полюсов А.И. Проблемы и перспективы применения композитных материалов в машиностроении//Машиноведение. 1988.- №8, - С. 33-35.

37. Могучий JI. Н. Обработка давлением труднодеформируемых материалов. М.: Машиностроение, 1976. 272 с.

38. Молодцов Г.А. Применение современных композиционных материалов в самолетостроении. М.: МАИ, 1984. 52 с.

39. Микротвердомер ПМТ-3 (описание микротвердомера). 17 с.

40. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение, 1980. — 304 с.

41. Новицкий П.В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1991.-303 с.

42. Прохоров Б.Ф., Дерюшев В.В. Влияние технологических дефектов на несущую способность трехслойных конструкций// Технология судостроения.- 1981.- №10. С. 25-29.

43. Портной К.И., Салибеков С.Е., Светлов И.Л., Чубаров В.М. Структура и свойства композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1979.— 225 с.

44. Прагер Д. Основы теории оптимального проектирования конструкций. М.: Мир, 1977. 112 с.

45. Панин В.Ф., Гладков Ю.А. Конструкция с заполнителем: Справочник. М.: Машиностроение, 1991.-272 с.

46. Прохоров Б.Ф., Кобелев В.Н. Трехслойные конструкции в судостроении. Л.: Судостроение, 1972.-344 с.

47. Расчеты элементов авиационных конструкций. Трехслойные панели и оболочки. М.: Машиностроение, 1965.- №.3,4. 415 с.

48. Сборочные, монтажные и испытательные процессы в производстве летательных аппаратов/ Под ред. В.А.Барвинка. М.: Машиностроение, 1996. — 576 с.

49. Справочник по композиционным материалам. М.: Машиностроение, 1988. — 580 с.

50. Строительная механика летательных аппаратов/Под ред. И.Ф. Образцова. М.: Машиностроение, 1986. — 536 с.

51. Серов М.В., Мириков А.Г., Кристальный С.Б. Перспективы использования полимерных композиционных материалов// Авиационная промышленность. 1988. - №8. - С. 33-35.

52. Словарь-справочник по сварке и склеиванию пластмасс. / Под ред. Б.Е. Патона. Киев.: Наукова думка, 1988. 160 с.

53. Степанов А.А. Обработка резанием высокопрочных композиционных полимерных материалов. М.: Машиностроение, 1987.-176 с.

54. Тарновский И.Я. Деформации и усилия при обработке металлов давлением. М.: Машгиз, 1960. 386 с.

55. Технология изготовления клеевых конструкций. Сборник статей/Под ред. М. Бодлера. М.: Мир, 1975. 446 с.

56. Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений. М.: Химия, 1971.-256 с.

57. Цыплаков О.Г. Конструирование изделий из композиционно-волокнистых материалов. JL: Машиностроение, 1984. 140 с.

58. Шуйгский Б.Е. Строительные конструкции с сотовыми заполнителями. М.: Стройиздат, 1977. 112 с.

59. Шакалис В.В. Моделирование технологических процессов. М.: Машиностроение, 1973. 133 с.

60. Резьбовой вкладыш. Fasteners for honecomb structures shacke ford James R. The B.E. Coodrich Co . Патент 4717612 США. Заявл. 20.10.86 № 9205456. Опубл. 05.01.98 МКИ В32.

61. Резьбовой вкладыш для облегченных панелей Unsert fastener in light panel. Higgins Williamr. ATR Yntemational? Jug Патент США 4729705 Заявл. 02.02.87 №9966. 0публ.08.03.88 МКИ F16B39/03.