Tuổi thọ mỏi của mẫu cấu trúc giống như tấm thân máy bay với vỏ nhôm–nhựa thủy tinh gia cường

Pleiades Publishing Ltd - Tập 2021 - Trang 400-405 - 2021
V. V. Antipov1, M. D. Zaitsev2, T. S. Rodchenko2, Yu. M. Stoida2, N. Yu. Serebrennikova1, V. V. Sidel’nikov1
1FGUP VIAM, Moscow, Russia
2FGUP TsAGI, Zhukovskii, Russia

Tóm tắt

Các thử nghiệm so sánh được thực hiện trong quá trình kéo liên tục các mẫu tấm thân máy bay có cấu trúc tương tự với vỏ nhôm–nhựa thủy tinh gia cường (GRP) SIAL-3-1R và vỏ làm từ tấm hợp kim nhôm 1163, đồng thời xác định tuổi thọ mỏi của chúng cho đến khi xuất hiện rạn nứt và hoàn toàn hỏng hóc. Các phương pháp theo dõi công cụ về độ toàn vẹn của cấu trúc có đăng ký các rạn nứt dài tới 5 mm và sự phát triển của chúng đã được thử nghiệm. Các nghiên cứu vi tranh của sự phát triển rạn nứt trong vật liệu nhôm–GRP lớp được thực hiện. Những lợi thế của việc sử dụng vật liệu lớp kim loại–polymer như vỏ của các tấm thân máy bay được chỉ ra so với hợp kim nhôm truyền thống.

Từ khóa

#tuổi thọ mỏi #tấm thân máy bay #vỏ nhôm #nhựa thủy tinh gia cường #vật liệu lớp

Tài liệu tham khảo

V. A. Duyunova, T. A. Nechaikina, M. S. Oglodkov, A. L. Yakovlev, and A. A. Leonov, “Perspective developments in the field of light materials for modern aerospace engineering,” Tekhnol. Legkikh Splavov, No. 4, 28–43 (2018). V. V. Antipov, N. Yu. Serebrennikova, A. N. Konovalov, and Yu. N. Nefedova, “Prospects of application of layered metal–polymer materials based on aluminum alloys in aviation structures,” Aviats. Mater. Tekhnol., No. 1 (58), 45–53 (2020). https://doi.org/10.18577/2071-9140-2020-0-1-45-53 N. Yu. Podzhivotov, E. N. Kablov, V. V. Antipov, V. S. Erasov, N. Yu. Serebrennikova, M. R. Abdullin, and M. V. Limonin, “Layered metal–polymer materials in aircraft construction elements,” Perspekt. Mater., No. 10, 5–19 (2016). M. Ch. Zichenkov and A. N. Shanygin, “Hybrid next-generation aircraft structures for perspective civil aircraft,” Polet, No. 11, 106–114 (2018). E. I. Oreshko, V. S. Erasov, N. Yu. Podzhivotov, and A. N. Lutsenko, “Calculation of the strength of a hybrid wing panel based on sheets and profiles made of high-strength aluminum-lithium alloy and layered aluminum-fiberglass,” Aviats. Mater. Tekhnol., No. 1 (40), 53–61 (2016). https://doi.org/10.185.77/2071-9140-2016-0-1-53-61 A. Vlot, Glare History of Development of a New Aircraft Material (Kluwer Academic Publ., 2001). S. McKown, W. J. Cantwell, and N. Jones, “Investigation of scaling effects in fiber-metal laminates,” J. Compos. Mater. 42 (9), 865–888 (2008). E. N. Kablov, V. V. Antipov, and O. G. Senatorova, “Layered SIAL-1441 aluminum–glass-reinforced plastics and cooperation with AIRBUS and TU DELFT,” Tsvetn. Met., No. 9 (849), 50–53 (2013). V. V. Antipov, V. V. Sidel’nikov, S. V. Samokhvalov, V. V. Shestov, Yu. N. Nefedova, and A. A. Lyalin, “Possibilities of using layered aluminum–glass-reinforced plastic in the aircraft fuselage shell,” Izv. Samar. Nauch. Tsentra RAN 18 (1), 77–82 (2016). B. Bodily, M. B. Heinimann, G. Bray, and J. Witters, “Advanced aluminum and aluminum-lithium solutions for derivative and next generation aerospace structures,” in Proceedings of Aerospace Manufacturing and Automated Fastening Conference & Exhibition SAE 2012 (2012). https://doi.org/10.4271/2012-01-1874. J. W. Gunnink, A. Vlot, T. J. De Vries, and W. Van der Hoeven, “GLARE technology development 1997–2000,” Appl. Compos. Mater. 9 (4), 201–219 (2002). V. V. Antipov, M. V. Grigor’ev, A. N. Konovalov, A. A. Meshkov, and N. Yu. Serebrennikova, “Studying the influence of riveting conditions on the low-cycle fatigue of riveted joints of sheets made of aluminum–lithium alloys,” Aviats. Mater. Tekhnol., No. 3 (56), 3–8 (2019). https://doi.org/10.18577/2071-9140-2019-0-3-3-8 G. I. Nesterenko, A. G. Kozlov, B. G. Nesterenko, and Yu. M. Stoida, “Fatigue life of riveted joints of the fuselage shell,” Probl. Mashinostr. Nadezhn. Mashin, No. 4, 111–115 (2008). M. V. Grigor’ev and M. S. Godkov, “Effect of mechanical treatment on the mechanical and fatigue properties of sheets from aluminum–lithium alloys 1441 and 1481,” Trudy VIAM, No. 4, art. 03 (2018). https://doi.org/10.18577/2307-6046-2018-0-4-20-27 E. N. Kablov, “Innovative solutions of FGUP VIAM GNTs RF for ‘Strategic Directions of Designing Materials and Technologies of Their Processing until 2030,’” Aviats. Mater. Tekhnol., No. 1, 3–33 (2015). https://doi.org/10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33