SU1368152A1 - Способ торможени роста усталостных трещин в листовом материале - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к восста- .новлению и р.емонту деталей с усталостными трещинами и может быть использовано при восстановлении работоспособности элементов самолетных конструкций . Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности торможени  усталостной трещины, распростран ющейс  в плоскости, наклонной к наружной поверхности листового материала (ЛМ). Дл  этого в ЛМ 1 перед вершиной трещины 2 из каждой зоны окончани  пересечени  плоскостью трещины 2 плоскости поверхности ЛМ 1 выполн ют дугообразные канавки 5 и 6, обеспечива  их пространственное пересечение , и синусоидальные канавки 7 и 8, которые соедин ют с дугообразными канавками 5 и 6. Выполн ют два отверсти  у каждой вершины трещины и отверсти  в зоне окончани  синусоидальных канавок 7 и 8 под углом 45° к поверхности ЛМ 1, запрессовьшают в каждое отверстие по две полувтулки и осуществл ют взаимное сближение берегов усталостной трещины. Такое выполнение канавок позвол ет изменить баланс затрат энергии,действующей на трещину при циклическом нагружении, и перевести ее на преодоление сил контактного взаимодействи  берегов трещины , осуществить ветвление трещины при подходе к отверсти м. Это существенно снижает скорость ее р аспро- странени , позвол ет остановить ее рост. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. ю (Л &9 а эо

Description

. Изобретение относитс  к ремонту деталей с усталостными сквозными трещинами и может быть использовано при восстановлении работоспособности элементов самолетных конструкций.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности торможени  усталостной трещины, распростран ющейс  в плоскости не перпендикул рно к наружной поверхности листового материала , путем изменени  направлени  роста трещины и обеспечени , контактного взаимодействи  ее берегов.

ответствовало 5 мм, той же глубиной, что и глубина дугообразной канавки 5 и 6, симметрично относительно линии пересечени  плоскостью трещины 2 поверхности листового материала 1, сопр гали между собой дугообразную 5 и 6 и синусоидальную 7 и 8 канавки на каждой стороне листового материала 1 у вершин 3 и 4 трещины 2. Окончани  9 и 10 синусоидальных канавок 7 и 8 располагали симметрично

друг другу в зоне их максимального удалени  от линии симметрии, прово

На фиг. 1 представлены синусоидаль- g дили наклеп поверхности с обеих сто- ные канавки, совмещенные с дугообраз- рон листового материала 1 в пределах ной канавкой при вершинах усталостной дугообразных. 5 и 6 и синусоидальных трещины, общий вид, на фиг. 2 - се- 7 и В канавок выполн ли два отверсти 

чение А-А на фиг. 1, при вершине трещины после выполнени  отверстий, на фиг. 3 то же, при вершине трещины после установки полувтулок перед их запрессовкой, на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1 (в зоне окончани  синусоидальных канавок после сверлени  отверстий и установке в них полувтулок перед их запрессовкой).

П р и м е р. В листовом материале

1с усталостной наклонной трещиной 2 осуществл ли взаимные динамические перемещени  берегов усталостной тре- щиМы 2 вблизи ее вершины 3 и 4, плавно уменьшали динамическую нагрузку

до нул . На обеих сторонах листового материала 1 выполн ли дугообразные канавки 5 и 6 глубиной 0,1 толщины листа, что составило дл  использованной толщины листа 5 мм глубину ; 0,5 мм, располагали центр дуги канавок 5 и 6 при вершинах 3 и 4 трещины

2на перпендикул ре к линии пересечени  плоскостью трещины поверхности листового материала 1. Из вершины 3 и 4 трещины 2 выполн ли дугу каждой канавки 5 и 6 радиусом 5 мм, что дл  использованной толщины листа 5 мм привело к совпадению расположени  центра дуги канавок 5 и 6 с одной сто.роны листового материала 1 с вершиной наклонной трещины с противоположной .стороны листового материала 1. Осуществл ли пересечение в пространстве дуг канавок 5 и 6 у каждой вершины 3 и 4 трещины 2, выполненных на разных сторонах листового материала 1. Перед дугообразными канавками 5 и 6 выполн ли дополнительные синусоидальные канавки 7 и 8 с амплитудой синусоиды, равной радиусу дугообразной канавки 5 и 6, что со

11 и 12 у каждой вершины 3 и 4 усталостной трещины 2, меньшего радиуса, чем радиус дугообразной канавки 5 и 6. Располагали оси 13 и 14 отверстий 11 и 12 параллельно плоскости трещины 2, проход щей через центры дуго- образных канавок З б, расположение которых совпало в рассматриваемом случае с расположением вершин 3 и 4 усталостной трещины 2 на противоположных сторонах листового материала 1. Затем выполн ли сквозные отверсти 

15и 16 у окончани  9 и 10 каждой синусоидальной канавки 7 и 8 под углом 45 к поверхности листового материала 1 и ориентировали оси 17 и 18 отверстий 15 и 16 в направлении окончаний 9 и 10 противоположных синусоидальных канавок 7 и 8, устанавливали в каждое отверстие 11, 12, 15 и

полувтулки 19 и 20 и при их запрессовке осуществл ли взаимное сближение берегов усталостной трещины 2.

Использование предлагаемо1 о способа позвол ет изменить баланс затрат. энергии, подводимой в зону усталост- ной трещины при циклическом нагру- жении,и перевести основную ее часть на: преодоление сил контактного взаимодействи  берегов усталостной трещины , переориентацию направлени  ее роста, увеличение длины фронта трещины , а также осуществить ветвление трещины при подходе к отверсти м у окончани  синусоидальных канавок. В результате происходит существенное снижение скорости роста трещины и даже временна  остановка трещины в моменты интенсивного контактного взаимодействи  берегов усталостной трещины , что позвол ет увеличить дли

3 13681

тельность работы листового материала .с усталостной трепщной по сравнению с известным в 3-5 раз в зависимости от интенсивности реализуемого контактного взаимодействи  берегов уста- лостной трещины при переориентации ее плоскости в направлении распространени .

Claims (3)

1. Способ торможени  роста усталостных трещин в листовом материале, заключающийс  в том, что на обеих сторонах листового материала выполн ют дугообразные канавки, кажда  из которых сопр жена с одной из вершин трещины и противоположна по направлению канавке на другой стороне листаj канавки выполн ют на дуге 90°, о т - лич&ющийс  тем, что, с целью повышени  эффективности торможени  усталостной трещины, распростран ющейс  в плоскости, наклонной к поверхности листового материала, путем изменени  направлени  роста трещины и обеспечени  контактного взаимодействи  ее .берегов, дугообразные канавки на разных сторонах листа выполн ют навстречу друг другу с пере-

АА

5

0

5

0

52

сечением плоскостей канавок в пространстве , перед этими канавками выполн ют дополнительные синусоидальные канавки с амплитудой синусоиды, равной радиусу дугообразных канавок, и с глубиной, равной глубине дугообразных канавок, располагают их окон-. чани  в зоне максимального удалени  друг от друга, синусоидальные канавки сопр гают с дугообразными канавками , в каждой вершине трещины делают сквозные отверсти  с ос ми, параллельными плоскости трещины, выполн ют сквозные наклонные отверсти  в окончани х каждой синусоидальной канавки , ориентиру  оси отверстий в направлении окончаний противоположных синусоидальных канавок и запрес- совьшают в каждое отверстие по две полувтулки навстречу друг другу.

2.Способ по п. 1, отлича ю- щ и и с   тем, что до выполнени  канавок осуществл ют взаимные динамические перемещени  берегов усталостной трещины вблизи ее вершины.

3.Способ цо пп.,1 и 2, о т л и- чающийс  тем, что перед выполнением отверстий провод т наклеп поверхностей листового материала в пределах дугообразных и синусоидальных канавок.

J