Забезпечення міцності роз'ємного гвинтового з'єднання, формоутвореного в армованому композиційному матеріалі

Abstract

У роботі вирішена науково-практична задача із забезпечення роз’ємних гвинтових з’єднань деталей виготовлених з армованих композиційних матеріалів максимальною міцністю, шляхом теоретичних та експериментальних досліджень впливу на неї параметрів геометрії з’єднання. Виявленні фактори, які найбільше знижують експлуатаційні характеристики цього типу з’єднання, що дозволило розробити методики теоретичних досліджень його міцності, та оцінити напруження та деформації в ньому. На основі розробленої методики одержання коефіцієнтів визначального рівняння зі стандартних механічних випробувань, було розроблено імітаційну модель визначення напружено-деформованого стану представленого типу гвинтового з’єднання. У дисертаційному дослідженні розроблено і перевірено практичні рекомендації запропонованого способу з’єднання деталей з армованих композиційних матеріалів. Результати дисертаційного дослідження становлять інтерес для впровадження їх на підприємствах, де виготовляють різного роду конструкції, машини та агрегати, до складу яких входять деталі з армованих композиційних матеріалів. Практичне значення одержаних у роботі результатів для технічно передових галузей виробництва полягає в створенні технології формоутворення поверхні роз’ємного з’єднання для деталей, виготовлених з АКМ, та розробленні алгоритму дослідження міцності цього роз’ємного з’єднання з круглою різьбою за різних напружено-деформованих станів. Ці розробки в сукупності з усіма ознаками розширюють можливість використання роз’ємних з’єднань у машинобудуванні та виводять використання АКМ на новий рівень.

The scientific and practical problem of assurance of maximal strength of detachable threaded joint of reinforced composites parts strength was solved by theoretical and experimental studies conducted on joint geometry parameters influence. The factors, reducing performance characteristics the most, were identified for such type of a joint. These allowed to develop methods for strength theoretical studies and assessment. Basing on the developed method of constitutive equation coefficients determination according to standard mechanical tests, the stress and strain state simulation model of the threaded joint was built. The research has given practical reasonable recommendations for the proposed parts’ joint method made of reinforced composite materials. The thesis research is of great interest for their implementation at the enterprises producing various construction, machine and unit types made of reinforced composite parts. The practical significance of obtained results for technically advanced industries is to create a technology for the detachable threaded joint shape in fibre reinforced composite materials and to develop an algorithm for the strength study of such joint with a rope thread under different stress-strain states. Altogether, these developments extend the usage of detachable threaded joints in mechanical engineering and fibre-reinforced composite materials at a new level.