Проект ПКМ-Соединение

Международный проект  ПКМ-Соединение

Название - Исследование и разработка способов соединения деталей конструкций из полимерных композиционных материалов, изготавливаемых методами вакуумного формирования – VA-RTM, автоклавным и RTM

Объектом исследования являются способы и конструктивно-технологические решения соединения элементов конструкций из полимерных композитов.
Цель работы – снижение массы конструкций не менее, чем на 20% за счет повышения объема применения композитов и внедрения новых высокоэффективных соединений и стыков в высоконагруженные агрегаты, обеспечивающих уменьшение трудоемкости на 15-20% и себестоимости изготовления на 20-25%.
Методология проведения работ включает анализ технического задания и литературных источников по теме, разработка конструктивно-технологических решений и методик их расчета на прочность и проектирования, отработка технологии изготовления образцов соединений и их испытания на прочность, анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований, формулировка и обоснование практических рекомендаций.
Для расчета на прочность соединений используются аналитические и численные методы и методики механики конструкций из композитов.
Разработаны конструктивно-технологические решения высоконагруженных металлокомпозитных соединений с помощью крепежных микроэлементов продольной и поперечной связи, синтезированы методики расчета на прочность и проектирования, разработаны конструкции образцов соединений и технологическое обеспечение их изготовления, проведены испытания образцов на прочность и сформулированы рекомендации по применению соединений с продольными и поперечными микроэлементами в интегральных конструкциях из полимерных композитов.
Показано, что при увеличении толщины детали из композита на 5-10% в зоне законцовки статическая прочность предложенных способов соединения не ниже прочности материала детали, а дополнительная масса, вносимая соединением, не превышает 2-5%. Конструктивно-технологические решения соединений обеспечивают снижение трудоемкости и себестоимости за счет исключения операций сверления отверстий и установки традиционного крепежа, обладают высокой технологической надежностью за счет снижения стоимости риска брака, органично интегрирующая в типовые техпроцессы изготовления конструкций из композитов.
Результаты НИР можно внедрить в большинство конструкций панелей обшивки и элементов каркаса летательных аппаратов, а также во многих изделиях транспортного машиностроения, в спортивном и медицинском инвентаре.
Впервые в мировой практике предложены способы соединения деталей из полимерных композитов, основанных на сохранение целостности волокон и обеспечивающих эффективный переход к металлической соединительной законцовки, что, в свою очередь, позволяет использовать традиционные способы сборки самолетов и их агрегатов.
Типовые элементы предложенных способов соединения могут послужить основой для разработки широкой номенклатуры специального крепежа для конструкции из композитов. Конструктивно-технологические решения соединений на основе продольных и трансверсальных крепежных микроэлементов могут быть использованы в технологиях VA-RTM и RTM без существенных доработок.

Проект успешно окончен в мае 2012 г.