SU1366343A1

SU1366343A1 - Способ задержки роста усталостных трещин

Info

Publication number: SU1366343A1
Application number: SU864099039A
Authority: SU
Inventors: Андрей Андреевич Шанявский
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации
Priority date: 1986-07-28
Filing date: 1986-07-28
Publication date: 1988-01-15
Also published as: BG50422A1

Abstract

Изобретение относитс к области ремонта, в частности к способам задержки роста усталостных трещин, и может найти применение при ремонте элементов авиационных конструкций. Целью изобретени вл етс повышение эффективности задержки страгиванк трещины. Дл этого сверл т отверсти 3, 4 и 5 за VI перед вершиной трещины. Располагают оси отверстий 6 и 7 каждой пары отверстий 3 и 4 симметрично ili вершине трещины ка. одной пр мой, ориентированной под углом 45 к плоскости трещины. Подвергают элемент 1 конструкции раст жению, фиксируют нагрузку, при которой происходит раскрытие берегов трещины 2. Увеличивают нагружу в три раза по отноше- нию к усилию раст жени , Лапее провод т раст жение элемента 1 вдоль линий , расположенных под углом 45 к плоскости трещины 2. Осуществл ют локальное пластическое деформирование зоны расположени трещины. Устанавливают в отверсти 3 и 4 крепежные элементы, а перед их зат жкой осуществл ют попарное ст гивание между отверсти ми 3-5 и 5-4, осуществл в пространстве пересечение ст жных элементов. Осуществление раст жени позвол ет -реализовать пластическое затупление вершины трещины, а также создать поле остаточных сжимающих напр жений перед вершиной трещины. 4 ил. (Л со о оь оо 4ib СлЭ

Description

Изобретение относитс к машиностроению , направлено на продление срока службы деталей и элементов конструкций с усталостными трещинами и может быть использовано при ремонте элементов авиационных конструкций

Целью изобретени вл етс повы- шение .эффективности задержки за счет реализации пластического затуплени вершин усталостной трещины вдоль всего ее фронта и наведени остаточ- ных напр жений сжати перед вершиной трещины по всей толщине элемента.

На фиг, 1 представлен элемент конструкции с отверсти ми у вершины трещиныJ на фиг. 2 - схема формировани зон пластической деформации перед вершиной трещины; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1 элемента конструкции со ст жными и крепежными элементами на фиг, 4 - схема изменени перемещений в вершине трещины при раст жении элемента конструкции в направлении, перпендикул рном плоскости трещины.

Пример. В элементе 1 конструкции толщиной 7 мм из алюминиевого сплава АК6 с усталостной трещиной 2 вьтолн ют отверсти 3, 4 и 5 соответственно перед и за вершиной трещины 2 по обе стороны трещины 2 и по одной пр мой, перпендикул рной плоскости трещины 2, располага оси 6 и 7 каждой пары отверстий 3 и, 4 симметрично вершине трещины на одной пр мой, ориентированной под углом 45 к плоскости трещины 2, а также сверл т отверсти 5 в плоскости, проход щей через вершину трещины 2. Элемент 1 конструкции подвергают раст жению, прикладьша нагрузку в плоскости, проход щей через вершину трещины 2. О начале перемещени берегов усталостной трещины 2 и ее раскрытий, соответствующем достижению усили Рр 1200 кг, раскрывающего трещину 2, суд т по перемещению стрелки 8 на шкале 9. Увеличивают раст гивающее усилие в три раза до 3600 кг по отношению к усилию Р 1200 кг и снимают нагрузку. Далее провод т раст жение с усилием ЗРд 3600 кг элемента 1 конструкции между отверсти ми 3, затем между отверсти ми 4 вдоль линий, расположенных под углом 45°к плоскости трещины 2. Осуществл ют локальное пластическое деформирование зоны расположени трещины

0

Г

0

5

0

5

0

5

0

5

2 в направлении, перпендикул рном плоскости элемента, а отпечатки (не показаны) располагают в два р да по обе стороны трещины 2 и параллельно ей. Устанавливают в отверсти 3, 4 и 5 крепежные элементы 10 и 11, а перед их зат жкой осуществл ют попарное ст гивание крепежа 10 с помощью шайб 12, расположенных под головками крепежа 10, 11, и т г 13, имеющих противоположную нарезку, которые размещают внутри ст гивающей гайки 14. Ст гивание крепежа 10 провод т параллельно поверхности элемента 1, расположенного с разных сторон трещины 2, между отверсти ми 3-5 и 5-4, осуществл ют пересечение в пространстве ст жных элементов 12, 13 и 14, расположенных с разных сторон элемента 1.

Выполнение отверстий симметрично вершине трещины по обе стороны от плоскости трещины позвол ет в последующем осуществить раст жение элемента в трех направлени х, ориентированных под углом 45° одно к другому Осуществление раст жени с усилием , равным тройной величине усили раскрыти вершины трещины вдоль всех трех направлений, позвол ет реализовать пластическое затухание вершины трещины, а также создать поле ос- таточных сжимающих напр жений перед вершиной трещины в зоне ее предполагаемого распространени на всю толщину элемента. Локальное пластическое деформирование зоны расположени трещины позвол ет сблизить.ее берега и создать остаточные напр жени сжати вдоль всей плоскости трепщны.

Осуществление попарного ст гивани крепежа позвол ет компенсировать раст гивающие эксплуатационные эквивалентные напр жени , а расположение ст жных элементов с разных сторон элемента с их пересечением в пространстве позвол ет реализовать про- . дольный сдвиг в плоскости трещины и осуществить торможение трещины за счет контактного взаимодействи ее берегов.

Изобретение позвол ет создать поле сжимающих остаточных напр жений вдоль всего контура трещины и перед ее вершиной вдоль всего ее фронта и на всю толщину сечени элемента конструкции , а также частично компенсировать раст гивающие эксплуатационные усили . Задержка страгйвани по сравнению с известным способом весьм существенна, поскольку позвол ет, увеличить в несколько раз количество циклов до момента начала движени трещины. При этом скорость движени после страгйвани трещины .существенно ниже - более чем в 3 раза ниже, чем по известному способу, В результате использование способа позвол ет увеличить период эксплуатации элемента конструкции с усталостной трещиной до достижени ею критического размера и увеличить период надежной работы конструкции между осмотрами без снижени уровн требуемой безо-, пасности при реализации эксплуатации конструкции по принципу безопасного повреждени . ,

Claims

Формула изобретени

Способ задержки роста усталостных трещин, заключаю1цийс в том, что осуществл ют локальное пластическое деформирование зоны расположени трещины в направлении, перпендикул рном плоскости элемента, а отпечатки располагают в два р да по обе стороны трещины и параллельно ей, о т - ли чающийс тем, что, с целью повышени эффективности за- держки-страгизани трещины за счет реализации пластического затуплени вершины усталостной трещины всего ее фронта и наведени остаточных напр жений сжати перед вершиной трещины по всей толщине элемента, перед локальным пластическим деформированием в элементе по обе стороны трещины и по одной пр мой, перпендикул рной плоскости трещины, сверл т отверсти перед и за вершиной трещины, располага оси каждой пары отверстий симметрично вершине трещины на одной пр мой, ориентированной под углом 45 к плоскости трещины, а также сверл т отверсти в плоскости, проход щей через вершину трещины, :nofl- вергают элемент раст жению перпендикул рно плоскости трещины, фиксируют раст гивающее усилие, раскрывающее вершину трещины, продолжацот раст же- ние с усилием, в три раза большим усили раскрыти трещины, снимают нагрузку, осуществл ют раст жение элемента вдоль одной и вдоль д-ругой линии, проход щей под углом 45° к плоскости трещины через ее вершину с усилием, равным усилию раст жени элемента перпендикул рно плоскости трещины, а после локального пластического деформировани устанавливают в отверсти крепежные элементы, перед их зат жкой осуществл ют попарное ст гивание крепежа параллельно поверхности элемента, расположенного с разных сторон от трещины в отверсти х перед вершиной и в плоскости тре35

щины, а также в плоскости вершины трещины и за вершиной трещины.

фиг. 2

;/

Ус1/лиер

/j

//

12

fJepeMeu/entje (pue.f.