автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.03, диссертация на тему:Технологические параметры изготовления и механические характеристики складчатого заполнителя трехслойных авиационных панелей

На правах рукописи

ЗАКИРОВ ИЛЬДАР ИЛЬДУСОВИЧ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СКЛАДЧАТОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ТРЕХСЛОЙНЫХ АВИАЦИОННЫХ

ПАНЕЛЕЙ

05.07.03 - Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов

05.07.02 - Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

14 ФЕВ 2013

005049715

Казань-2013

005049715

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технический университет им.А.Н. Туполева - КАИ» (КНИТУ-КАИ) на кафедре сопротивления материалов.

Научный руководитель

доктор физико-математических наук, профессор Паймушин Виталий Николаевич

Научный консультант

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Катаев Юрий Павлович

Костин Владимир Алексеевич, доктор технических наук, профессор, КНИТУ-КАИ, заведующий кафедрой строительной механики летательных аппаратов Моисеев Виктор Кузьмич, доктор технических наук, профессор. ФГБОУ ВПО «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)», профессор кафедры производства летательных аппаратов и управления качеством в машиностроении

Ведущая организация

Казанский филиал КБ ОАО «Туполев»

Защита состоится «5» марта 2013 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.079.05 при Казанском национальном исследовательском техническом университете им. А.Н. Туполева-КАИ; 420111, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 10 (E-mail: kaicalcitii-kai.ru. сайт http://www.kai.ru)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева-КАИ.

Автореферат разослан «4» февраля 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ' Снигирев Виталий Филиппович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

В конструкциях летательных аппаратов широко используются трехслойные панели с заполнителем из полимерной бумаги. Так грузовой отсек и полы пассажирского салона самолета ТУ-214 изготовлены из трехслойных панелей с сотовым заполнителем из полимерной бумаги Кошех® . Также широко используются такие панели в конструкциях других отечественных и зарубежных фирм.

В настоящее время проявляется определенный интерес к складчатым заполнителям. Их преимущества по организации дренажа, хорошие звукоизолирующие характеристики, возможность использовать в конструкциях, имеющих одинарную и двойную кривизну, привлекают конструкторов. Есть опыт использования таких конструкций в некоторых элементах летательного аппарата, звукопоглощающих экранах газоперекачивающих станций и др. Однако для широкого использования есть ряд нерешенных проблем, которые сейчас находятся в стадии исследования.

Панель со складчатым заполнителем новый элемент, для использования которого в конструкции, необходимо знать его механические и прочностные характеристики. В настоящее время результаты проведенных исследований и разработок недостаточны для использования их при прочностных расчетах. Сложность учета всех особенностей нагружения заполнителя складчатой конструкции приводит к несогласованию данных прочностных испытаний с результатами аналитического расчета и использованием механических характеристик материала заполнителя.

Следующей задачей является необходимость создания индустриального процесса формообразования складчатых заполнителей, который мог бы конкурировать по себестоимости с сотовыми.

Выполненные в последние годы работы показывают, что одним из производительных методов формообразования складчатых заполнителей является ротационный. При этом установлено, что наибольший эффект достигается при включении в процесс формообразования операции - биговки (создание канавок по линии будущих сгибов). Если биговку выполнять на эластичном основании, то достигается двойной эффект: формируется канавка и происходит изгиб полимерной бумаги относительно ножа-пуансона моментом, возникающим от действия сил, образующихся при внедрении ножа-пуансона с заготовкой в эластичное основание (матрицу). Дальнейшие операции складывания облегчаются, что позволяет придавать валкам большие скорости вращения. Однако большие скорости, при которых происходит складывание гофров в полотно, возможно

при ограниченном количестве гофров по ширине. Например, при гофрах высотой 25 мм - при 6 ячейках, что составляет полотно по ширине 250 мм. Увеличение ширины при обеспечении надлежащего качества приводит к уменьшению скорости формообразования. Поэтому необходимо рассмотреть мероприятия, которые необходимо осуществить, чтобы в конструкции можно было использовать состыкованные между собой складчатые полотна.

Цель работы

Повышение конкурентоспособности трехслойных панелей со складчатым заполнителем из полимерной бумаги Nomex®'.

Решаемые задачи

1. Разработка технологического процесса формообразования листа в складчатую структуру, позволяющую использовать непрерывно-поточное производство.

2. Разработка математической модели процесса биговки на гибком и эластичном основаниях.

3. Проведение отработки технологии стыковки складчатых заполнителей.

4. Определение усредненных упругих и прочностных характеристик заполнителя в виде Z гофра.

Научная новизна

1. Предложена методика и получены расчетные зависимости для определения напряженно-деформированного состояния и силовых параметров процесса биговки на жестком основании.

2. Проведен анализ и установлена последовательность формообразования складчатой структуры при биговке на эластичном основании. Предложена методика и получены расчетные зависимости для определения параметров пружинения при биговке на эластичном основании.

3. Получены экспериментальные результаты по технологии сварки при стыковке Z гофра из материала Nomcx®.

4. Разработана методика и получены расчетные зависимости для определения теоретико-экспериментальным методом упругих и прочностных характеристик на сжатие складчатой структуры в виде Z гофра.

Практическая ценность

1. Использование разработанного процесса биговки на эластичном основании позволяет уменьшить величину деформации элементов гофра на последующих операциях, что в свою очередь приводит к созданию более компактного технологического оборудования с повышенной производительностью.

2. Разработанные процесс и оснастка для стыковки ультразвуковой сваркой

заполнителя (Z гофра) позволяют расширить диапазон использования складчатых заполнителей в конструкциях.

3. Полученные расчетные зависимости для определения упругих и прочностных характеристик складчатого Z гофра позволяет более обоснованно выбирать параметры трехслойных конструкций со складчатым заполнителем.

4. Результаты диссертационной работы использованы при создании опытно-промышленной ротационной установки для изготовления Z гофра.

Достоверность результатов

Достоверность математической модели пластического деформирования при биговке подтверждена сравнением результатов расчета по разработанной модели с результатами экспериментов.

Достоверность аналитических формул для определения усредненных упругих и прочностных характеристик заполнителя складчатой структуры в виде Z гофра подтверждается тем, что содержащиеся в структурных формулах безразмерные коэффициенты, появляющиеся в процессе решения задач, получены специально проведенными экспериментами на сжатие.

Основные результаты, выносимые на защиту

1. Методика и расчетные зависимости для определения параметров биговки.

2. Результаты экспереминтального исследования процесса соединения ульт-

розвуком заполнителей.

3. Теоретико-экспериментальный метод определения механических характеристик на сжатие складчатой структуры в виде z гофра.

4. Результаты экспериментальных исследований на сжатие заполнителя (Z

гофра) в поперечном направлении.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались на всероссийской научно-практической конференции «Авиакосмические технологии и оборудование» (Казань, КГТУ им. А.Н.Туполева, 2004), на российской научно-технической конференции «Технологические проблемы производства элементов и узлов изделий авиакосмической техники» (Казань, КГТУ им. А.Н.Туполева, 2004, на IX международной конференции «Technology 2005» (Slovakia, Bratislava, 2005), на международной конференции «Materials Characterization 2011» (Kos, Greece, 2011), на VI международной конференции «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики АНТЭ-2011» (Казань, КНИТУ им. А.Н.Туполева, 2011), на XVIII международном симпозиуме «Динамические и технологические проблемы механики конструкций сплошных сред» (Ярполец, 2012г.), на международных семинарах «Air-bus-КНИАТ - КГТУ им. А.Н.Туполева 2004, 2005, 2006, 2007 г.г.).

з

Публикации

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 15 работах, в том числе 4 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, 5 публикаций в зарубежных научных изданиях остальные тезисы и материалы научно-технических конференций.

Объем работы

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и содержит 114 страниц машинописного текста, 6 таблиц, 34 рисунка. Библиография включает 87 наименований.

Содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы, раскрыта цель выполнения работы, дана оценка исследований близких к задачам диссертационной работы.

В первой главе выполнен анализ современного состояния использования в конструкциях самолетов трехслойных панелей, а также заполнителей этих панелей. Рассмотрены характеристики наиболее распространенного в авиакосмической промышленности материала для заполнителя - Nomex®.

Рассмотрены схемы формообразования складчатых структур и дана оценка по области их использования при разработке технологических процессов. Отмечены работы авторов, посвященные технологии изготовления складчатых структур и исследованию ее параметров Халиулина В.И., Закирова И.М., Катаева Ю.П., Алексеева К.Л., Батракова В.В., Мовчан Г.В., Петрушенко Р.Ю.. Лкишсва Н.И., Десятова В.Е, Basily B.B.,Elsajed Е.А., Kerle R., Drechsler К. и др.

Особо выделена схема ротационного формообразования, по которой акцентировано внимание как на одну из наиболее перспективных для условий индустриального производства. Отмечена особая роль операции - биговка, которая при оптимальном выборе параметров может значительно облегчить проведение последующих операций складывания. Отмечены характерные особенности этой операции, выявленные экспериментами в работе В.В. Батракова, Г.В.Мовчан и требующие дальнейшего исследования.

Рассмотрены проблемы, возникающие в связи с ограничениями по ширине складывания гофров заполнителей и необходимостью разработки предложений и рекомендаций по снижению влияния этого недостатка на область изменения складчатых структур.

Рассмотрено состояние вопроса определения механических характеристик складчатых структур. Проанализированы работы Зиннурова P.A., Каюмова Р.Г., Батракова В.В., Халиулина В.И., Паймушина В.Н. и отмечено, что запол-

нители типа «сот» и «гофр» являются наиболее слабым звеном трехслойной конструкции. Поэтому установление механического поведения элементов таких заполнителей в момент нагружения представляет практическую и теоретическую ценность. Получение достаточно надежных расчетных значений допустимых напряжений и модулей упругости сжатия и сдвига связано с проблемами, заключающимися в том, что существующие подходы и полученные зависимости далеко не в полной мере учитывают специфику нагружения элементов складчатых заполнителей.

Необходимо отметить, что создание любого нового материала, в том числе и заполнители сотовой и складчатой структуры, неизменно, требует всестороннего изучения их свойств. К ним, в первую очередь, относятся характеристики жесткости и прочности, высокие значения которых при минимальной массе и стимулирует их использование в изделиях авиакосмической техники и судостроении. Что касается стандартных конструкционных материалов (различные сорта стали, сплавы других материалов), то для них методы их испытаний и определения необходимого перечня их характеристик к настоящему времени регламентированы различными стандартами (в том числе и международными). Это касается и заполнителей той или иной структуры, и их методы испытаний к настоящему времени только разрабатываются, а известные методы, описанные в справочниках и используемые на практике, обладают существенными недостатками.

Таким образом, проведенный анализ позволяет сформулировать задачи исследования в следующем виде:

1. Провести исследование различных операций биговки и на основе сравнительных показателей дать рекомендации по ее применению.

2. Исследовать и разработать технологию стыковки заполнителей по ширине с исследованием параметров этой операции и прочностных характеристик стыка.

3. Провести исследования жесткостных и прочностных характеристик заполнителей трехслойных конструкций.

Вторая глава диссертации посвящена исследованию операции биговка, заключающаяся в том, что на поверхности заготовки создаются по линиям будущих гибов канавки, облегчающие последующее складывание элементов складчатой конструкции.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении биговки, является повышение качества изготовления складчатых конструкций путем повышения точности формообразования зигзагообразных гофров, обеспечиваемого выполнением в материале заготовки бороздок шириной, равной не менее

толщины листа, глубиной и профилем, допускающими складывание конструкции. При этом бороздки (биги) могут выполняться как с одной стороны листовой заготовки по линиям вершин выступов поочередно с обеих сторон складчатой конструкции, так и с обеих сторон напротив друг друга.

Биговка выполняется на жестком основании или на эластичном основании. В работе проведен теоретический анализ этих процессов, и выявлены особенности, и даны расчетные зависимости для определения параметров.

Рассмотрено напряженно-деформированное состояние и силовые параметры биговки на жестком основании инструментом с закругленным ребром (рис. 1а)

г.

Гф,

Рис. 1.Схема биговки: а - закругленным инструментом, б - дифференциально малый элемент в поперечном сечении

Выделен в зоне пластической деформации листа дифференциально малый эле мент высотой h и толщиной dx (рис. 16). Положение этого элемента по отноше нию к биговальному ребру определяется углом а. Записаны уравнения равновесия этого элемента в проекциях на координатные оси х и v

(cr, + da, X/' + dh)-a, U - pf ■ dl cos a + pdl sin a - />, f„dx = 0. p,d\- pdl cos a-pj]> ■ dl sin a - 0. Из совместного решения после преобразования получено

(1)

da, + 2 a¿№P - /Г kf=О

(2)

Пластическое состояние материала можно считать удовлетворяющим условию наибольших касательных напряжений.

а, + п = <т„. deг, = -dp .

(3)

После совместного решения (2) и (3), полагая ^«Ми, проведя преобразования и дифференцирование, получено выражение для определения давления

Полагая tgfi~fi, параметры 1 и J0 определяются следующими выражениями:

II а Р 1 ' ; Ja=ei*^ Г А, 1 1

1/ /2)

Погонное усилие определено интегрированием проекций всех напряжений на ось у по площади контакта:

£

а А.

г'1

У -

Проведен анализ остаточного угла элементов после биговки на эластичном основании в сравнении с биговкой на жестком основании.

Процесс биговки на жестком основании (рис. 2), когда лист полимерного материала не является заневоленным, при внедрении пуансона 1 с закруглением рабочего участка радиусом И в поверхность заготовки 2 создается углубление глубиной а. При этом в зоне контакта заготовки со стороны пуансона биг получается с радиусом И, а в линии завершения контакта свободная зона заготовки принимает положение с углом к основанию а, определяется как, а = агсят С /Я, при этом £=л/2/?«-(Г .

Напряженно-деформированное состояние в зоне контакта заготовки с элементами оснастки плоское.

Активная деформация при создании бига происходит в направлении оси у, но она переменна в направлении оси х и величину её можно определить по зависимости е,.= (1ц-И,)/1ч = ¿//Л, = (а -\'/2Л)/1ц.

Деформация в направлении оси х переменна по оси у. Здесь напряженное состояние таково, что имеет место растягивающее усилие Р и изгиб относительно пуансона 1.

Деформация в направлении оси х переменна по оси у. Здесь напряженное состояние таково, что имеет место растягивающее усилие Р и изгиб относительно пуансона I.

Среднюю величину деформации растяжения определяем из условия, что в

направлении оси с деформация равна нулю и действует закон сохранения объ-

/

ема материала. Тогда Г = • с/х, а г„ =[(Г„-/=")]/Л,/= п/Л, /(бЯЛ,)

Рас.2. Расчетная схема биговки на жестком основании

Принимая деформации е„ постоянными, учитывая, что они являются деформациями растяжения и изгиб происходит одновременно с вдавливанием, предполагаем, что деформация растяжения накладывается на деформацию изгиба. При этом имеет место простое нагружение РИ (растяжение изгиб). Тогда итоговая деформация запишется в виде: е,т = £„+£,„ =а/1г, -I1 /(6ЯЛ,)+у/Л

Возникающие при этом напряжения будут растягивающими (с учетом того. что деформации растяжения е0>е„7.,п„н).

Такое деформированное состояние от действия изгибающего момента и растягивающей силы можно рассматривать как результат поворота сечения относительно нейтрального слоя деформации. Радиус кривизны нейтрального слоя Г, = >•„ /(I + £„). V,, = г„е„ /(1 + е„).

В этом случае результирующая деформация будет £ = £„ (V / у„). а напряжения подсчитываются по формуле: ст= А'[е,(у/у0)]".

Очевидно, что толщина заготовки на участке изгиба получается переменной. Для упрощения решения задачи определения остаточного угла гиба после снятия нагрузки, разобьем участок на /' секторов. Определим остаточный угол для каждого участка, а итоговые значения остаточного угла найдем как сумму

II

& = Х1^ ■ ПРИ этом в, = г1в</г:. Входящие в эту формулу значения остаточного

радиуса ?■ при изгибе с растяжением определяются по известным формулам профессора Лысова М.И.

х

Биговка пластическим деформированием на эластичном основании. При внедрении пуансона (рис.3) в поверхность заготовки 2 создается углубление на величину а. При этом эластичное основание 3 тоже подвергается деформации за счет перемещения пуансона на величину АН,,. Как показывает анализ в зоне контакта заготовки с эластичной средой можно выделить три участка:

Рас. 3. Расчетная схема биговки на эластичном основании

1. 0<х<1/; 6=0/. На этом участке пуансон внедряется в поверхность заготовки на величину а и заготовка имеет на этом участке переменную толщину от(7г;-а)до Л/, при этом / = -\/2Иа-а1 .

Напряженно- деформированное состояние на этом участке характеризуется тем. что в направлении оси х действуют деформации и напряжения растяжения, а в направлении оси у деформации и напряжения сжатия, <зч; оу: п,= 0; еу;

£,= 0; е,. = (а-л-/2«)/Л,.

2. На втором участке (1/<х Л; 0=0:)заготовка продолжает оставаться в контакте с пуансоном и эластичным основанием при постоянной толщине заготовки. То есть, имеет место, сопряженная гибка с постоянным внутренним радиусом Ы.

На этом участке можно принять напряженно-деформированное состояние линейным ох; ау=0; а,=0; ех; еу= е,= -ц еч.

3. Третий участок характерен тем, что заготовка имеет контакт с эластичным основанием, но не имеет контакта с пуансоном. Толщина заготовки постоянна, но кривизна по внутреннему контуру меняется от 1/к до 0. При этом

12<Х< /).

Напряженно-деформированное состояние третьего участка характерно тем, что оно линейное, но напряжения и деформации по оси .V имеют переменное

значение из-за изменения кривизны заготовки на этом участке ах; ау = а,=0; е,;

Первый участок. На первом участке осуществляется формовка бига, параметрами которой являются ширина и глубина. Глубина а является величиной заданной, которую необходимо обеспечить в рассматриваемом случае (би-говка на эластичном основании) за счет давлений, возникающих при деформации эластичного основания.

В соответствие с ранее проведенными исследованиями имеем <7,= Е, с.,, где Е,, с,- соответственно модуль упругости эластичного материала и величина его относительной деформации,

г.,= А Н/Н, , где Н, и А Я, - соответственно (рис. 3) толщина эластичного основания и глубина внедрения заготовки в эластичное основание.

Напряженно деформированное состояние заготовки на первом участке принимаем аналогичным, как и при биговкс на жестком основании и полученные зависимости для определения параметров используем в том же виде.

Второй участок. На этом участке толщина и кривизна (листа) постоянна и заготовка находится в условиях сопряженного изгиба. Практически за счет этого участка получается существенный прирост угла гиба по сравнению с би-говкой на жестком основании. Величина прироста будет зависеть от протяженности этого участка, которая определяется действующими со стороны эластичного основания давлением и возникающим при этом изгибающим моментом. На протяжении всего второго участка изгибающий момент, действующий со стороны эластичного основания, достаточен для создания кривизны I /(R+S,/2). Остаточная кривизна на этом участке постоянна и определяется по известной формуле.

Остаточный угол в2 при известном п находится по формуле 0, =[02(Л + /|,/2)УГ2.

Угол 02 в соответствии с проведенным моделированием процесса с помощью программного комплекса DEFORM 2D предлагается определить из условия (рис.3)

О К

0, =arceos ' ; где О/К = R-a ,при известном в-,: I, =КС = Щ + ч)йпв,/2.

R + li,

Третий участок. На третьем участке элемент подвергается свободной гибке. Из исследования гибки на валах с эластичным покрытием протяженность надогнутого участка до радиуса оснастки при максимальной деформации эластичного покрытия 0.25 составляет 3-5 толщины изгибаемого материала. Исходя из этого для первичного анализа допускаем, что длина дуги составляет 5 h¡ На этом участке кривизна элемента изменяется от 1/г„ до 0. Для расчета

ю

принимаем среднюю величину радиуса кривизны равную 2 г„ Тогда подсчитаем остаточный радиус г,. Так же как и для второго участка, но только радиус равен 2 /-„.

Остаточный угол гиба на третьем участке определяем по известной формуле Для оценки величины протяжённости всей зоны деформации

эластичного основания, исходим из того, что усилие, необходимое для создания бига, должна компенсироваться противодействием усилия, возникающим при деформации эластичного основания.

Учитывая то, что максимальную деформацию в направлении оси у полимерной бумаги в зоне бига и максимальная деформация у эластичного основания при формообразовании может быть принят одинаковыми, то протяженность участков, воспринимающих нагрузку, будет зависеть от механических характеристик материала полимерной бумаги и эластичного основания.

В первом приближении можно принять равенство отношений этих участков и модулей упругости.

Биговка на ротационной машине валками с использованием эластичных элементов. Рассмотрены три схемы биговки: односторонняя, двухсторонняя с двумя парами валков и двухсторонняя с комбинированными валками.

Эксперименты по односторонней непрерывной биговкс показали в целом удовлетворительный результат, хотя условия складывания конструкции складчатого заполнителя после поперечной биговки несколько ухудшаются.

При биговке двумя парами валков конструктивно оборудование содержит блок, состоящий из двух пар валков, которые выполняют биги с той и с другой стороны заготовки.

При внедрении ножей-пуансонов с материалом заготовки в эластичное покрытие сопряженного с ним валка (матрицу) на бумаге продавливается прерывистая строка бигов по линиям впадин гофров с одной стороны заготовки. Во второй паре аналогичных по конструкции валков, но противоположно ориентированных по отношению к валкам первой пары, происходит заполнение пробелов в цепочке бигов, но с другой стороны заготовки.

Недостатком ротационной машины, выполненной по данной схеме, является наличие в биговальном блоке некоторой дистанции между парами валков, где отсутствует контакт инструмента с уже частично деформированной заготовкой. Это в конечном счете снижает точность формообразования.

Задача повышения точности процесса за счет обеспечения равенства длин колен пилообразных линий с целью получения блока с ровными (плоскими) без уступов огибающими поверхностями решается путем сведения позиций бигов-

ки линий выступов и впадин в одну плоскость. Это можно выполнить путем двухсторонней биговки комбинированным валком.

Биговка ультразвуком . Эксперименты проведены с использованием маг-нито-стрикционного преобразователя мощностью до 200вт и рабочее частотой 22 кГц. В качества инструмента использовался сферический наконечник с радиусом 0,25 мм. Рабочие скорости биговки в пределах 1,5 -г 2,5 м/мин.

Эксперимент проводился при мощности порядка 20 вт и при этом на шлифовальную плиту приклеивалась резина твердости 68 ед. по Шору толщиной 1,5 мм.

Эксперименты показали, что на резиновом основании можно производить биговку с хорошим качеством, причем даже маломощными преобразователями. Для этого предлагается вариант биговки с несколькими маломощными преобразователями (мощностью 20-30 Вт.), питающихся от простых маломощных генераторов.

В третьей главе представлены результаты изысканий сферы использования складчатых заполнителей за счет решения вопросов, связанных с увеличением ширины изготавливаемых заполнителей.

Учитывая, что увеличение ширины заполнителя сверх оптимального значения при складывании приводит к усложнению технологического оснащения, рассмотрен вопрос стыковки заполнителей.

При этом в зависимости от назначения и конструкции панелей это может быть достигнуто несколькими способами.

Для авиационных конструкций требования высокие и по предложению фирмы AIRBUS нами для выполнения таких соединений исследована ультразвуковая сварка заполнителей из полимерной бумаги Nomex®.

Необходимо было установить режим сварки, изготовить образцы для испытаний прочностных характеристик сварки, разработать инструмент и оснастку для сварки складчатых заполнителей, и разработать технологию соединения ультразвуковой сваркой складчатых заполнителей.

Выбор параметров магнитострикционных преобразователей для ультразвуковой сварки. Технологическими параметрами, определяющими режимы сварки металла являются: амплитуда колебаний сварочного инструмента В,, усилие F время сварки т.

Известно, что колебательная скорость связана с амплитудой колебания соотношением I7 = nft, где / - частота ультразвуковых колебаний, которая практически для выбранного оборудования является постоянной.

Имеется ряд экспериментальных исследований по выбору оптимальных режимов ультразвуковой сварки тонколистовых материалов, которые нами ис-

пользованы только для качественной оценки режимов сварки материала Nomex®.

Нами, исходя из стандартов преобразователей, принятых в России принята рабочая частота равной 22 кГц.

Из практики сварки подобных материалов, а также по данным многих литературных источников известно, что амплитуда колебаний на рабочем конце инструмента должна быть не менее 30 мкм. Магнитострикционные преобразователи, которые наиболее широко применяются в технологии ультразвуковой сварки, при максимальной мощности дают на своей рабочей поверхности амплитуду колебаний не более 10-12 мкм. Таким образом, коэффициент усиления концентратора рабочего инструмента должен быть не менее 3-4.

Для проведения исследований по сварке - стыковке складчатых заполнителей скомпонована экспериментальная установка на базе ультразвукового генератора и магнитострикционного преобразователя мощностью 1 кВт.

Проектирование и изготовление рабочих инструментов (концентратора и наконечника) и оснастки для ультразвуковой сварки, проведение экспериментов. Инструмент изготовлен в двух вариантах: из стали ЗОХГСА и алюминиевого сплава Д16Т. Выбор материалов объясняется следующими факторами: алюминиевый сплав Д16Т обладает оптимальными параметрами для сварки различных пластмасс и синтетических материалов (низкий коэффициент потерь, достаточно высокая максимальная амплитуда колебаний), а также прост в обработке и имеет малый удельный вес. Однако у него невысокая прочность и износостойкость резьбовых соединений, и он плохо паяется традиционными методами.

Для эксперимента был выбран конический (в данном случае клиновидный) концентратор ультразвуковых колебаний. Он наиболее прост в изготовлении и устойчиво работает под нагрузкой. Коэффициент усиления концентратора был выбран достаточно большим Ку ~ 5. Это было сделано с целью некоторой компенсации падения амплитуды колебаний вследствие возможного ухода рабочей частоты. Скорости звука в указанных выше материалах близки по своему значению (5206 м/с в стали и 5150 м/с в Д16Т), поэтому размеры концентраторов при расчете получились примерно одинаковыми.

Для проектирования и изготовления оснастки для ультразвуковой сварки элементов гофр-панелей были проанализированы образцы гофров с покрытием. Были определены углы подачи инструмента и параметры упорной матрицы (рис. 4). Упорная матрица была изготовлена из стали со шлифованной поверхностью.

Экспериментальные исследования. Давление на свариваемые образцы осуществлялось за счет веса преобразователя и инструмента и составило приблизительно 8 кг. Время сварки от 0,5 до 1 сек. При данном способе сварки наблюдается стабильная остаточная толщина сварной точки (около 0,1 мм), что объясняется выходом процесса через некоторое время после начала сварки на стабильный тепловой режим.

Как показали эксперименты, точечная сварка под заданным углом рабочего инструмента по отношению к свариваемой поверхности, имеет ряд особенностей. Во-первых, не совсем удобно подводить инструмент к поверхности гофра. Во-вторых, при усилиях сваривания превышающих определенные значения происходит некоторый изгиб рабочего инструмента и волновола.

В связи с этим было принято решение изменить схему сварки, используя ту же оснастку и матрицу. Сварочный инструмент подводится перпендикулярно поверхности, на которой находится упорная матрица. Сварка при этом происходит по ребру складчатого заполнителя.

Как показали опытные работы, качество сварного шва оказалось вполне удовлетворительным и практически не отличается при применении рабочего инструмента: стального или алюминиевого сплава.

Выполненные эксперименты позволяют сделать заключение, что полученные сваркой образцы гофр-панелей из материала Могпех® с покрытием и без покрытия имеют шов удовлетворительного качества.

Испытания сваренных образцов проводились на разрыв плоских образцов в исходном состоянии (сплошные без сварки) и с различными видами швов.

Экспериментальной проверке подверглись пять групп образцов с различными видами швов. Общее количество испытанных на разрыв образцов 25. Результаты испытаний показали, что прочность всех вариантов швов отвечает техническим требованиям.

В четвертой главе рассматривается аналитическая часть теорстико- экспериментального метода определения механических характеристик заполнителя складчатой структуры в виде Ъ - гофра и результаты экспериментов. Постановка задачи рассматривается применительно к схеме расположения плоской листовой заготовки показанной на рис. 5. В соответствии с ней после окончания формообразования получается заполнитель складчатой структуры высотой '7

Рис.5

получившая название г-гофра рельефное состояние которой показано на рис.5. В пространстве V выделенной ячейки периодичности, отнесенном к ортогональным декартовым координатам .V. у и г, осредненныс упругие свойства заполнителя считаются ортотропными. Из них в рамках модели трансверсаль-но-мягкого заполнителя подлежат определению модуль упругости первого рода Е в направлении оси г и модули поперечных сдвигов (7 .6',. в плоскостях .с и уг.

Критические значения напряжений, формирующихся в стенках заполнителя при его нагружении. Предполагая, что в стенках заполнителя при его нагружс-

п ::

нии формируются однородные по их срединной плоскости напряжения 1,1 и показанные на рис.6.

Рис. 6

С целью составления приближенных структурных формул, предназначенных для использования теоретико-экспериментального метода, кромки стенок хк=0, Хк=Ь, \к=0, \'к=с1 считаются шарнирно опертыми. Если при тех или иных видах нагружения в стенках заполнителя формируются только сжимающие напряжения СГ(" и а ст"1 то при принятых условиях закрепления кромок стенок, для определения критического значения напряже-

£Г"

ния получена формула

< = к

о

JL

sin

,где

if + Pjif)' + 4 nfirpl cos2 <pc [)k

llf + fjt$ll~ ' ' sin4 9

( 2 „

_L| = £Dii, »1 = 1,2,...,n=l,2,... —волновые числа.

h J cr"u)

Структурные формулы для определения механических характеристик при сжатии в поперечном направлении. Исходя из составленных соотношений, рассмотрена задача растяжения и сжатия ячейки периодичности в направлении оси z (w0 *0,м„ = ц, =0). В рассматриваемом случае нагружения и'" = i/fpr) = н'„ sin а,, и',31 = «,'Г» = -u;, sin or,

»0 — »11 — * о 'н "

(4)

С учетом зависимостей (12) получены кинематические соотношения

¿¡;> =sm4 у.^' =4''=4"=4''=о

В соответствии с ними формирующиеся в стенках напряжения будут

равны

и Е pun.,») _ £ sin-ar, w„ °<*) 1-v2 sin>, A

=7^7£i*2i"cÍ'1 =(vsin>, +cos>, )ст|'1') (5)

Для определения E. получены формулы

Е , ' ¿Sin ^ (6)

!-v; h(ctgat +cíKOr,)i=isinVi При сжатии заполнителя его разрушение начинается из-за разрушения от потери устойчивости той стенки, в которой формирующиеся напряжения <7{'Д

при заданных величинах //, = vsitr % +cos; % и cos«», = -<т",/«т(',1, достигают критического значения

= / ^f ■ Í-Ф*!" Í-T (7)

^(l-v-Jsin'ftUJ I2(l-v-)sin>, Ш

Считая далее, что для реальных заполнителей потеря устойчивости одной стенки сразу же вызывает потерю устойчивости и второй стенки, составим равенство сг,',',. = ст^, откуда для определения поперечной деформации в момент

потери устойчивости при использовании соотношений (5) и (7) следует формула

где = К[2) = К. (8)

При этом

¿"-K_££_ГО ¿sin'«,

' 12(l — i-3)siniy(<7.i;ar1 +cif>a2){li) i^isinVi

При заданных параметрах заполнителя и <р, по эксперимен-

тально определяемому значению критического напряжения <т," из полученной формулы (8) определяется безразмерный коэффициент К х.

Экспериментальные исследования тест-образцов на поперечное сжатие и идентификация свободных коэффициентов, содержащихся в структурных формулах . С целью определения значения коэффициента К, были проведены испытания на сжатие пяти тсст-образцов в виде плоских прямоугольных трехслойных панелей с заполнителем, содержащим в направлении оси х -15, а в направлении оси у -7 ячеек периодичности. Геометрические параметры заполнителя. изготовленного из непропитанной полимерной бумаги «ШМЕХ», имели следующие значения

/г = 9.48 мм; /, =/, =9.8 мм; ¿=0.13 мм; ¿/ = 10.7 мм; =аг =75.4";

^ = 39";^=^ =80.8" (9)

В соответствии с паспортными данными материал используемой бумаги является ортотропным, имеющим модули упругости Е, =3.1 ГПа, Я, = 1.8 ГПа и осредненный коэффициент Пуассона V = 0.25 +0.3.

На рис.7 представлены экспериментальные диаграммы деформирования образцов в виде зависимостей ст. = ст. {е.), где ст. = ст'1,

а.=Р/Г, Е-аЬ - рабочая площадь образца, Р - усилие, действующее на образец.

Рис. 7

При использовании найденного среднего значения модуля £!"', приведен-

ного в конце третьей строки таблицы, и подстановки геометрических значений (9) из формулы (6) для модуля Е используемой бумаги при V = 0.3 следует значение

Данное значение Е на порядок отличается от среднего значения модуля £„, = (£, + £, )/2 = 2.45ГПа, содержащегося в паспортных данных используемого

материала, а также от приведенного модуля упругости е„ = у/£,£, 2.36 ГПа.

При подстановке в формулу (6) значений геометрических параметров и значения приведенного модуля упругости £,,, =2.36Гпа для Е. получим значение Е"" =1282кг/см2, а при Е = Е, = 3.1Гпа- =1684 кг/см2. Коэффициенты к''" и К'', соответствующие значениям £."' и Е\, оказались несколько завышенными по сравнению со значениями Кх, определяемыми по теоретическим формулам. Тем не менее полученный результат позволяет сформулировать вывод о том, что реальные упругие свойства материала полимерной бумаги, определяемые путем испытаний образцов на растяжение, при нагружении изготовленного из нее заполнителя «реализуются» лишь на стадии его разрушения из-за потери устойчивости стенок заполнителя в условиях сложного на-гружения.

Следует отметить, что в свете полученных результатов для теоретического определения осредненного модуля Е. при заданных значениях модулей £,,£,, коэффициента Пуассона V и остальных геометрических параметров структуры заполнителя следует рекомендовать использование формулы

где =

Е = = -= 2203—^г- .

0.05433 № 2

_I_^ш'аг,

(1-Й + ) <» «¡п' Й

= 0.05433

Е. = К'Е!„

Общие выводы

1. Предложена предварительная операция-биговка на эластичном основании, позволяющая расширить возможности автоматизированного формообразования складчатой конструкции из плоской заготовки.

2. Исследовано напряженно-деформированное состояние заготовки и получены расчетные зависимости для определения усилий при биговке пластическим деформированием закругленным инструментом, заостренным и плоским инструментом.

3. Исследованы различные способы биговки: ротационный односторонний, ротационный двухсторонний, в штампах с нагревом, ультразвуковой, лазерный. Даны рекомендации по выбору способа и параметров процессов, конструкции ротационных машин.

4. Проведены испытания некоторых полимерных материалов и записаны аналитические уравнений напряжений от деформаций.

5. Проанализирована ультразвуковая сварка полимерного материала, создана экспериментальная установка, определены режимы сварки.

6. Получены аналитические уравнения, определяющие жесткостные и прочностные характеристики заполнителя складчатой структуры, разработаны методики их определения.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

В научных журналах рецензируемых и рекомендованных ВАК:

1) Акишев Н.И.. Закиров И.И.. Иванов В.А.. Паймушин В.Н., Шишов М.А.

О приближенных аналитических решениях задач устойчивости косоугольных пластин при комбинированных видах нагружения // Известия Вузов. Авиационная техника. 2011. №2. - Казань, 2011. с.3-7.

2) Паймушин В.Н., Закиров И.И., Карликов Ю.А., Тсоретико-экспериментальный метод определения механических характеристик заполнителя складчатой структуры в виде z-гофра (теоретические основы и сжатие заполнителя в поперечном направлении) И Известия вузов «Авиационная техника» 2012 №3 с. 10-17.

3) Акишев Н.И.. Закиров И.И., Паймушин В.Н., Шишов М.А. Теоретико-экспериментальный метод определения усредненных упругих и прочностных характеристик сотового заполнителя трехслойных конструкций. / Механика композитных материалов. - Рига, 2011. - Т.47. с.543-556.

4) Паймушин В.Н., Закиров И.М., Луканкин С.А.. Закиров И.И. Вычислительно-экспериментальный метод определения усредненных упругих и прочностных характеристик при сдвиге заполнителей многослойных конструкций II Механика композитных материалов, - 2012.- т.48. №4. с.521-538

В других изданиях:

5) Закиров И.И. К вопросу определения параметров процесса выполнения неразъемных соединений в конструкциях из арамидной бумаги. / Материалы всероссийской научно-практической конференции «Авиакосмические технологии и оборудова-

ние» 10-13 августа 2004г., Казань, Изд-во Казанского гос. техн. ун-та, 2004, с. 180182

6) Закиров И.И. Ультразвуковая сварка листовых материалов из алюминиевой фольги и армидной бумаги. Материалы международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в проектировании, производстве и испытаниях изделий машиностроения», Казань. Изд-во Казанского университета, 2004г., с. 169-175.

7) Закиров И.И. Глава 6, § 6.3. Ультразвуковая сварка материала «Nomex»® в книге «Изготовление трехслойных панелей со складчатым заполнителем из полимерной бумаги. Коллектив авторов: Под ред. И.М. Закирова.-Казань: Изд-во «Фэн», 2000 -232 с.

8) Закиров И.И. Прочностные характеристики трехслойных панелей с заполнителями из полимерных бумаг. / Материалы VI международной конференции «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики «АНТЭ-2011 », 12-14 сентября 2011г. Казань. Изд-во КНИТУ им. А.Н.Туполева

9) Паймушин В.Н., Закиров И.И., Карпиков Ю.А. Структурные формулы и теоретико-экспериментальный метод определения механических характеристик заполнителя складчатой структуры в виде Z-гофра // Материалы XVIII Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г. Горшкова, Ярополец, 13-17 февраля 2012 г. том 2, Москва 2012, с. 58-61

10) Паймушин В.Н., Иванов В.А., Закиров И.И. Структурные формулы для определения критических нагрузок косоугольной пластины // Материалы XVIII Международного симпозиума «Динамические и ьехнологические прблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г. Горшкова, Ярополец, 13-17 февраля 2012 г. том 2, Москва 2012, с. 63-64

1 l)Zakirov I.M., Ruzicka К., Martiganov A.G., Zakirov I.I. Opredelenje parametrov

i vybor konstrukcii uzla svedenja-razvedenja valkov dvuchvalkovych listogibochnych masin. / 6lh International Cjnference «Technology499», Bratislava 8-9 September 1999, Slovakia, Bratislava, BTU, 1999, p.448-45I.

12)Zakirov I.M., Zakirov I.I. Theory and Practice of Manufacture of Curved Profiles in Conditions for Serial Production. /«Metallurgy», Zagreb 39, 2000, №3, s.27-29.

13)Zakirov I.I. Researches on parameters of ultrasonic michaning when producing constructions from polymeric paper./ 9th Internationa] Conference «Technology 2005», Bratislava 13-14 September 2005, Slovakia, Bratislava, BTU, 2005, p.492-495.

14)Zakirov 1.1., V.N. Paimushin, Zakirov I.M. Definition of averaged elastic-plastic cha racteristics of sandwich panel structures. / Materials characterisation V, Computational methods and Experiments, Wessex Institute of Technology, UK. WIT press, 2011, p.227-238.

15) Paimushin V.N., Zakirov I.M., Lukankin S.A., Zakirov I.I. Computational-experimental method to determine the averaged elastic and strength characteristics of fillers of multi-layered structures in shear // Mechanics of composite Materials, Vol. 48, No. 4 September, 2012 pp.521-538.

Формат 60x84 1/16. Бумага офсстная. Печать офсетная. Печ. л. 1.25. Усл. печ.л. 1,16. Уч. - изд. л. 1,03. Тираж 100 экз. Заказ БЗ.

Типография КНИТУ-КАИ. 420111. Казань. К. Маркса, 10

Введение

Глава 1 Состояние вопроса

1.1. Многослойные конструкции летательных аппаратов

1.2. Заполнители трехслойных конструкций

1.3. Материалы заполнителей

1.4. Технология изготовления заполнителей

1.5. Механические характеристики заполнителей

Глава 2 Исследование параметров биговки

2.1. Технологическая операция биговка

2.2. Испытание материала «ТЧотех»

2.3. Напряженно-деформированное состояние при биговке

2.4. Определение усилия при биговке

2.5. Анализ параметров биговки на эластичном основании по сравнению с биговкой на жестком основании

2.6. Биговка на ротационной машине валками с использованием эластичных элементов

2.7. Биговка ультразвуком

Глава 3 Исследование технологических и прочностных параметров соединения ультразвуковой сваркой участков заполнителя

3.1. Ультразвуковая сварка

3.2. Выбор параметров магнитострикционных преобразователей для ультразвуковой сварки элементов

3.3. Проектирование и изготовление рабочих инструментов (концентратора и наконечника) и оснастки для ультразвуковой сварки

3.4. Экспериментальные исследования

Глава 4 Жесткостные и прочностные характеристики заполнителя складчатой структуры в виде Z гофра

4.1. Постановка задачи

4.2. Критические значения напряжений, формирующихся в стенках заполнителя при его нагружении

4.3. Структурные формулы для определения жесткостных и прочностных характеристик при сжатии заполнителя в поперечном направлении

4.4. Экспериментальные исследования тест-образцов на поперечное сжатие и идентификация свободных коэффициентов, содержащихся в структурных формулах

Повышение эффективности современной техники неразрывно связано с поиском и реализацией новых конструктивно-технологических решений.

Одним из важных направлений в этом поиске в конструкциях летательных аппаратов является создание и все более широкое применение трехслойных конструкций, элементы которых состоят из двух несущих обшивок и легкого заполнителя между ними. Такие элементы используются в корпусах ракет, в фюзеляжах и крыльях в других конструкциях оболочкового типа.

Перспективность трехслойных конструкций, связанная в первую очередь с их высокой относительной жесткостью и прочностью, определяет необходимость развития методов их расчета, проектирования и технологии производства.

Технологии изготовления и методам расчета трехслойных конструкций на прочность и устойчивость посвящена обширная литература; достаточно подробно рассмотрены методы производства. Вместе с тем актуальными остаются вопросы эффективности и конкурентоспособности технологии, а также выбора оптимальных параметров по критерию минимума массы. Конструированию узлов, стыков, заделок, мест передачи сосредоточенных нагрузок уделяется также недостаточное внимание. Это в особенности относится к трехслойным конструкциям с сотовыми и складчатыми заполнителями. Недостаточная разработка указанных вопросов в большой степени тормозит применение трехслойных конструкций.

Одной из основных проблем использования складчатых структур в конструкциях и широкого применения является отсутствие отработанной технологии индустриального производства и достоверных механических характеристик заполнителей, изготовленных из различных исходных материалов.

Общие выводы по диссертации

1. Предложена предварительная операция биговки (образования канавок), позволяющая расширить возможности автоматизированного формообразования складчатой конструкции из плоской заготовки.

2. Исследовано напряженно-деформированное состояние заготовки и получены расчетные зависимости для определения усилий при биговке пластическим деформированием закругленным инструментом, заостренным и плоским инструментом.

3. Исследованы различные способы биговки: ротационный односторонний, ротационный двухсторонний, в штампах с нагревом, ультразвуковой, лазерный. Даны рекомендации по выбору способа и параметров процессов, конструкции ротационных машин.

4. Проведены испытания некоторых полимерных материалов и записаны аналитические уравнений напряжений от деформаций.

5. Проанализирована ультразвуковая сварка полимерного материала, создана экспериментальная установка, определены режимы сварки.

6. Получены аналитические уравнения, определяющие жесткостные и прочностные характеристики заполнителя складчатой структуры, разработаны методики их определения.

1. Российская энциклопедия GALS. Авиационно-космическое машиностроение/ Гл.ред. А.Г.Братухин. М.: ОАО «НИЦ АСК», 2008, 608 с.илл.

2. Ендогур А.И. и др. Сотовые конструкции. Выбор параметров и проектирование / А.И.Ендогур, В.М.Вайнберг, К.М.Иерусалимский. М.: Машиностроение, 1986, 200 е., илл.

3. Патент №2297948, С2 МКП В 64 С1/00. Многослойная панель, фюзеляж и способ дренирования фюзеляжа. Закиров И.М., Никитин A.B., Акишев Н.И., Алексеев К.АЛ Бюл. №12.2007.

4. Халиуллин В.И. Технологические схемы изготовления многослойных конструкций. Казань, Изд-во Гос. Технического ун-та, 1999, 168 с.

5. Kehrle R., Kolax М., Sandwich structures for advanced next generation fuselage concepts. SETEC 01/06, SAMPE EUROPE, Session 1, p. 11-16.

6. Справочник по композиционным материалам. В 2-х кн., Под ред. Дж.Любина; Пер. с англ. Геллера А.Б., Гельмонта М.М. под ред. Геллера Б.Э. М.: Машиностроение, 1998, 448 с.

7. Теория и практика технологий производства изделий из композиционных материалов и новых металлических сплавов 21 век. Труды международной конференции 30 января - 2 февраля 2001, Москва, МГУ. 748 с.

8. Теория и практика технологий производства изделий из композиционных материалов и новых металлических сплавов (ТПКММ). Труды международной конференции 27 30 августа 2003, Москва, МГУ, Изд-во «Знание». М., 2004. 804 с.

9. Теория и практика технологий производства изделий из композиционных материалов и новых металлических сплавов (ТПКММ).

10. Труды международной конференции 26 29 апреля 2005, Москва, МГУ, Изд-во «Знание». М., 2006. 856 с.

11. Изготовление трехслойных панелей со складчатым заполнителем из полимерной бумаги. Коллектив авторов под ред. И.М.Закирова. Казань: Из-во «ФЭН», 2009 - 232 с.

12. Алексеев К.А. Моделирование ротационного формообразования шевронных заполнителей авиационных конструкций. Диссертация на соискание уч. степени к.т.н., Казань, КГТУ им.А.Н. Туполева, 2007, 128 с.

13. Мовчан Г.В. Исследование шевронного заполнителя и технологии его изготовления применительно к конструкции грузового отсека самолета. Диссертация на соискание уч. степени. Казань, КГТУ им. А.Н.Туполева, 2009, 128 с.

14. Петрушенко Р.Ю. Разработка модели и исследование процесса синхронного складывания заполнителя авиационных панелей. Диссертация на соискание уч. степени к.т.н., Казань, КГТУ им.А.Н. Туполева, 2008, 162 с.

15. Алексеев К. А., Закиров И.М. Складчатые структуры. Геометрическое моделирование и автоматизированное проектирование. -Казань, Изд-во «Фэн» Академии Наук РТ, 2010, 212 с.

16. Zakirov I.M., Nikitin A.B., Akishev N.I., Mudra K., Folded structures: performance technology and production // Proceeding of the 27 International SAMPE Europe Conference 2006, Expo Paris, March 27-29, 2009, p.234-239

17. Dreshler K., Kohrle R. Manufacturing of folded core-structures for technical applications. SAMPE Europe Conference and Exhibition, 2004, Paris Pages, p.508-513

18. Elsayed E.A. and Basily B.B A continuous folding process for sheet materials. ICPR 17 Conference Proceedings, Blacksburg, VA, August, 2003, p.4-7

19. Kling D, Elsayed E.A. and Basily B.B. Manufacturing process for folded sheet material. Proceedings of the 2002 VSF design and manufacturing research conference, Sanjuan, January 2002, p. 1552-1562

20. Патент РФ (RU) 2238845 Способ изготовления складчатой конструкции / И.М. Закиров, А.В. Никитин, Н.И. Акишев, 2004 Б.№30, МПК 7В 29С53/24,53/06, 59/02

21. Патент РФ (RU) 2241562 МПК В 21Д 13/08 Способ гофрирования листового материала / И.М.Закиров, А.В. Никитин, Н.И. Акишев, 2004, Б. №34

22. Технология производства изделий и интегральных конструкций из композиционных материалов в машиностроении / Научные редакторы А.Г.Братухин, В.С.Боголюбов, О.С.Сироткин. -М.: Готика, 2003. 516 с.

23. Крысин В.Н. Слоистые клееные конструкции в самолетостроении. М.: Машиностроение 1980, 228 е., илл.

24. Приоритеты авиационных технологий / Науч. ред. д.т.н. А.Г.Братухин, к.т.н, 695 е., к.Н.2, 630 с. М.: Изд-во МАИ, 2004 г.

25. Современные технологии авиастроения /Коллектив авторов: под ред. А.Г.Братухина, Ю.Л.Шапова. М.: Машиностроение, 1999 - 832 с. илл.

26. Берсудский В.Е., Крысин В.Н., Лесных С.И. Производство сотовых конструкций. М.: Машиностроение, 1966. 282 е., илл.

27. Вопросы расчета элементов авиационных конструкций/ (Сборник статей), под ред. А.Я.Александрова. М.: Машиностроение, т.1, 1959, 169 с., т.2, 1959, 146 с.

28. Вольмир A.C. Устойчивость упругих систем. М.; Физматгиз, 1969,879 с.

29. Расчет трехслойных панелей. Александров А .Я., Брюккер Л.Э., Куршин Л.М. и др. М.: Оборонгиз 1960, 271 с.

30. Панин В.Ф., Гладков Ю.А. Конструкции с заполнителями. Справочник М.: Машиностроение, 1991, 171 с.

31. Саченков A.B. Теоретико-экспериментальный метод исследования устойчивости пластин и оболочек. Казань: Изд-во Казанск. Гос. Ун-та. 1970, вып. 6-7.- с. 391-433

32. Кротченко В.Е. Анализ оптимальных теплоизоляционных свойств трехслойной пластины с сотовым заполнителем. Механика композитных матеоиалов, 1993, т.29, №6 с.835-8391. J. J 7 7

33. Rebsey S., Gellatly H. And Clark В. The shear modules of foil honeycomb cores. Aircraft Engineering, 1958, v.30 № 356, p.294-302

34. Бахвалов H.C., Понасян Г.Р. Осреднение процессов периодических средах. М.: Наука, 1984, 352 с.

35. Панин В.Ф. Конструкции с сотовым заполнителем. М.: Машиностроение, 1982, 153 с.

36. Абибов А.Л. Исследования в области изготовления трехслойных конструкций с легким заполнителем. М.: Машиностроение, 1964

37. Композиционные материалы в конструкции летательных аппаратов. Перевод с англ., - М.: Машиностроение, 1975, 143 с.

38. Патент RU №2 381 955 С2 МПК В64 3/26 (2006.01), В32В 3/20 (2006.012), B21D47/00 92006.01). Панель прямолинейной формы и способ ееизготовления. Акишев Н.И., Алексеев К.А., Закиров И.М., Никитин A.B.// Бюл.№5 20.02.2010.

39. Лысов М.И. Теория и расчет процессов изготовления деталей методами гибки. М. Машиностроение, 1966. 236 с.

40. Патент №2262439, С1МПК В 2ldl3/10. Устройство для биговки листового материала. Закиров И.М., Никитин A.B., Акишев Н.И.// Бюл.№27, 2006.

41. ASTM С273 / С273М 07а Standart Test Method for Shear Properties of Sandwich Core Vaterials. - 2000.

42. Болотин B.B., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. -М.: машиностроение, 1980. 375 с.

43. Паймушин В.Н. Нелинейная теория среднего изгиба трехслойных оболочек с дефектами в виде участков непроклея // Прикл. механика. 1987. -Т. 23,№ 11.-С. 32-38.

44. Вахитов М.Б. Интегрирующие матрицы аппарат численного решения дифференциальных уравнений строительной механики /'/' Изв. вузов. Авиац. техника. - 1996. -№ 3. - С. 50-61.

45. Даутов Р.З., Паймушин В.Н. О методе интегрирующих матриц решения краевых задач для обыкновенных уравнений четвертого порядка // Изв. вузов. Математика. 1996. - № 10. - С. 13-25.

46. Паймушин В.Н. Аналитико-вычислительно-экспериментальная методология определения критических нагрузок и частот свободных колебаний деформируемых твердых тел // Докл. АН СССР. 1993. - Т. 330, № 1.-С. 51-54.

47. Халиуллин В.И., Батраков В.В. Технологические схемы формообразования зигзагообразного гофра // Изв. вузов. Авиационная техника. 2005, № 2. С. 68-73.

48. Катаев Ю.П. Теоретическое определение параметров процесса дробеударной обработки // Изв. вузов. Авиационная техника. 2012, № 2. С. 57-59.

49. Основы теории обработки металлов давлением/Под ред. М.В. Сторожева. М.: Машгиз, 1959. 539 с.

50. Каюмов P.A. и др. Определение несущей способности панелей с шевронным заполнителем // Изд. вузов. Авиационная техника. 2007, № 4. -С. 8-10.

51. Артюхин Ю.П., Саченков A.A. К расчету ортотропных пластин и оболочек // Исследования по теории пластин и оболочек. Казань: Изд-во Казан.ун-та, 1967. Вып. 5. С. 300-310.

52. Моисеев В.К. Совершенствование технологии изготовления трубчатых и полых деталей летательных аппаратов эластичным инструментом с управляемым формоизменением. Диссертация на соискание уч. степени д.т.н., Самара. СГАУ им. С.П.Королева, 2006, 272 с.

53. Берсудский В.Е., Крысин В.Н., Лесных С.И. Технология изготовления сотовых авиационных конструкций. М.: Машиностроение, 1975.-216 с.

54. Закиров И.М., Алексеев К.А., Акишев Н.И., Каюмов P.A., Никитин A.B., Закиров И.И. Изготовление трехслойных панелей со складчатым заполнителем из полимерной бумаги. Казань: Изд-во «ФЭН», 2009.- 232с.

55. Акишев Н.И., Закиров И.И., Иванов В.А., Паймушин В.Н., Шишов М.А. О приближенных аналитических решениях задач устойчивости косоугольных пластин при комбинированных видах нагружения. Известия вузов. Авиационная техника, 2011,- №2.- С.3-7.

56. Артюхин Ю.П., Саченков A.A. К расчету ортотропных пластин и оболочек. Сб. «Исследования по теории пластин и оболочек». Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1967. №5. - С. 300-310.

57. Закиров И.М., Лысов М.И. Гибка на валках с эластичным покрытием. М.: Машиностроение. 1985, 144 с.

58. Noor А. К., Burton W.S., Bert Ch. W. Computational models for sandwich panels and shells. Applied Mechanics Reviews, 1996, V. 49, 3, p. 155199.

59. Grenestedi J.L. Effective elastic behavior of some models for "perfect" cellular solids // Int. J. Solids and Structures. 1999. No.36. - P. 1471-1501.

60. Lascoup В., Abouza Z., Khellil K., and Benzeggagh M. On the mechanical effect of stitch addition in sandwich panel // Composites Sci. and Technology. 2006. - No.66. - P. 1385-1398.

61. Li Q. M., Mines R.A.W., and Birch R.S. The crush behaviour of Rohacell-51WF structural foam // Int. J. Solids and Structures. 2000. -No.37. -P.6321-6341.

62. О4 Conner D.J. A comparison of test methods for shear properties of the cores of sandwich constructions // J. of Testing and Evaluation. 1989. - Vol.17, No.4. -P.241-256.

63. Toftegaard H. Initial fixture design for direct shear testing of sandwich core materials, Ris0 (DK). 2006. - P.337-347.

64. Toftegaard H. and Goutianos S. Composite skin elastic constants from monolithic in-plane specimens and bonded out-of-plane specimens // J. of Sandwich Structures and Materials. 2007. - No.9. - P.239-259.

65. Акишев Н.И., Закиров И.И., Иванов B.A., Паймушин В.Н., Шишов М.А. О приближенных аналитических решениях задач устойчивости косоугольных пластин при комбинированных видах нагружения // Известия Вузов. Авиационная техника. 2011. №2. Казань, 2011, с.3-7.

66. Закиров И.И. Глава 6, § 6.3. Ультразвуковая сварка материала «.Чотех»® в книге «Изготовление трехслойных панелей со складчатым заполнителем из полимерной бумаги. Коллектив авторов: Под ред. И.М. Закирова=-Казань: Изд-во «Фзн», 2000 232 с.

67. Паймушин В.Н., Иванов В.А., Закиров И.И. Структурные формулы для определения критических нагрузок косоугольной пластины // Материалы

68. XVIII Международного симпозиума «Динамические и технологические прблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г. Горшкова, Ярополец, 13-17 февраля 2012 г. том 2, Москва 2012, с. 63-64

69. Zakirov I.M., Zakirov I.I. Theory and Practice of Manufacture of Curved Profiles in Conditions for Serial Production. /«Metallurgy», Zagreb 39, 2000, №3, s.27-29.

70. Zakirov I.I. Researches on parameters of ultrasonic michaning when producing constructions from polymeric paper./ 9th International Conference «Technology 2005», Bratislava 13-14 September 2005, Slovakia, Bratislava, BTU, 2005, p.492-495.