Проект ПКМ-З'єднання

Міжнародний проект ПКМ-З'єднання

Назва - Дослідження і розробка способів з'єднання деталей конструкцій з полімерних композиційних матеріалів, що виготовляються методами вакуумного формування – VA-RTM, автоклавним и RTM

Об'єктом дослідження є способи і конструктивно-технологічні рішення з'єднання елементів конструкцій з полімерних композиційних матеріалів.
Мета роботи - зниження маси конструкцій не менше, ніж на 20% за рахунок підвищення обсягу застосування композитів і впровадження нових високоефективних сполук і стиків в високонавантажених агрегати, що забезпечують зменшення трудомісткості на 15-20% і собівартості виготовлення на 20-25%.
Методологія проведення робіт включає аналіз технічного завдання та літературних джерел за темою, розробка конструктивно-технологічних рішень і методик їх розрахунку на міцність і проектування, відпрацювання технології виготовлення зразків з'єднань і їх випробування на міцність, аналіз результатів теоретичних і експериментальних досліджень, формулювання та обґрунтування практичних рекомендацій.
Для розрахунку на міцність з'єднань використовуються аналітичні і чисельні методи і методики механіки конструкцій з композиційних матеріалів.
Розроблено конструктивно-технологічні рішення високонавантажених металокомпозитних з'єднань за допомогою кріпильних мікроелементів поздовжньої і поперечної зв'язку, синтезовані методики розрахунку на міцність і проектування, розроблені конструкції зразків з'єднань і технологічне забезпечення їх виготовлення, проведені випробування зразків на міцність і сформульовані рекомендації щодо застосування з'єднань з поздовжніми і поперечними мікроелементами в інтегральних конструкціях з полімерних композитів.
П оказано, що при збільшенні товщини деталі з композиту на 5-10% в зоні законцовки статична міцність запропонованих способів з'єднання не нижче міцності матеріалу деталі, а додаткова маса, яку вносить з'єднанням, не перевищує 2-5%. Конструктивно-технологічні рішення з'єднань забезпечують зниження трудомісткості і собівартості за рахунок виключення операцій свердління отворів і установки традиційного кріплення, мають високу технологічної надійністю за рахунок зниження вартості ризику шлюбу, органічно інтегрує в типові техпроцеси виготовлення конструкцій з композиційних матеріалів.
Результати НДР можна впровадити в більшість конструкцій панелей обшивки і елементів каркаса літальних апаратів, а також у багатьох виробах транспортного машинобудування, в спортивному і медичному інвентарі.
Вперше у світовій практиці запропоновані способи з'єднання деталей з полімерних композитів, заснованих на збереження цілісності волокон і забезпечують ефективний перехід до металевої сполучної законцовки, що, в свою чергу, дозволяє використовувати традиційні способи складання літаків і їх агрегатів.
Типові елементи запропонованих способів з'єднання можуть послужити основою для розробки широкої номенклатури спеціального кріплення для конструкції з композитів. Конструктивно-технологічні рішення з'єднань на основі поздовжніх і трансверсальних кріпильних мікроелементів можуть бути використані в технологіях VA-RTM і RTM без істотних доробок.

Проект успішно закінчено в травні 2012 р.