Методы испытаний клеевых соединений трехслойных сотовых конструкций

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИИ ТРЕХСЛОЙНЫХ СОТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Для испытания клеевых соединений, используемых при изготовлении трехслойных сотовых конструкций, кроме описанных выше методов, применяются специальные виды испытания. Для определения прочности и жесткости сотового материала и трехслойных панелей с сотовым заполнителем проводят испытания на сдвиг„ растяжение и сжатие. При этих испытаниях определяют показатели механической прочности трехслойных панелей, которые зависят от прочности и жесткости сотового материала, а также от прочности клеевого соединения сотового материала с обшивкой и от прочности и жесткости обшивки. Этими показателями являются:разрушающие напряжения при сдвиге в направлении, параллельном плоскости склеивания торцов сот с обшивками, и зависимость между касательными напряжениями и деформациями сдвига;разрушающие напряжения при растяжении в направлении, перпендикулярном плоскости обшивки (отрыв обшивки);разрушающие напряжения при сжатии в направлении, перпендикулярном к плоскости обшивки;разрушающие напряжения при сжатии вдоль обшивок.
Для испытаний используют универсальные или разрывные машины. Образцы для испытаний могут быть вырезаны из трехслойных панелей с заполнителем из испытуемого сотового материала или изготовляются специально. В случае испытания при нагревании или охлаждении образцы необходимо выдержать при требуемой температуре не менее 60 мин. Продолжительность выдержки не должна превышать 1,5 ч.
Прочность при сдвиге.Прочность при сдвиге определяют в направлении, параллельном плоскости склеивания торцов сот в обшивками в трехслойной панели (в направлении плоскости 1—2 на рис. IV.37) Мето основан на измерении нагрузки и соответствующей деформации образца из сотового материала при его статическом нагружении на сдвиг при растяжении. В результате этого испытания определяют разрушающее напряжение при сдвиге сотового материала или разрушающее напряжение при сдвиге клееного сотового материала с обшивкой и модуль упругости сотового материала при сдвиге, а также строят диаграмму зависимости «напряжение сдвига — относительный сдвиг» для сотового материала.
Для испытания применяют образцы, имеющие форму и размеры, указанные на рис. IV.38. Две одинаковые панели сотового материала, облицованные обшивками, склеены с тремя металлическими пластинами, которые служат для передачи на образец усилий, вызывающих в сотовом материале напряжения и деформации сдвига. Толщина пластин из стали или дуралюмина — не менее 5 мм. Сотовый материал должен быть расположен в образце таким образом, чтобы при испытании сдвиг происходил в направлении, перпендикулярном плоскости склеивания элементов ячеек сот между собой.
При испытаниях в условиях пониженной или повышенной температуры образец с приспособлением (без индикаторов) вставляют внутрь холодильной или нагревательной камеры, установленной на машине, и выдерживают в ней до нагружения в течение необходимого времени. Индикаторы устанавливают перед началом нагружения образца. Для определения прочности при сдвиге образец нагружают до разрушения при постоянной скорости движения нагружающего зажима около 1 мм/мин, позволяющей производить систематические отсчеты нагрузки и деформации образца. Степень нагружения зависит от свойств испытуемого материала. Она должна выбираться с таким расчетом, чтобы для начального прямолинейного участка диаграммы, служащего для определения модуля упругости, было снято не менее 4—5 отсчетов нагрузки и показаний индикаторов.
Для определения модуля упругости результаты испытания наносят на график с координатами нагрузки (на оси ординат) и «абсолютная деформация при сдвиге» (по оси абсцисс).
Метод применяется для определения разрушающего напряжения при растяжении сотового материала на образце трехслойной панели в направлении, перпендикулярном плоскости склеивания торцов сот с обшивками (в направлении оси 3 при равномерном отрыве клеевого соединения сот с обшивками. В зависимости от характера разрушения образца — по материалу сот или по клеевому слою между сотами и обшивкой— определяют соответственно разрушающее напряжение при растяжении сотового материала или разрушающее напряжение при отрыве клеевого соединения сотового материала с обшивкой.
Для испытаний применяется образец, представляющий собой вырезанный из трехслойной панели цилиндр, высота которого (10—20 мм) равна толщине панели, приклеенной основаниями к двум металлическим «грибкам» с закладочными головками. Образец испытывают при равномерной скорости движения головки машины, равной 10—200 мм/мин, до разрушения.
Прочность при сжатии в направлении, перпендикулярном плоскости обшивки.Метод применяется для определения механических свойств сотового материала при сжатии (раздавливании) в направлении, перпендикулярном плоскости склеивания торцов сот с обшивками в трехслойной панели (в направлении оси 3, сотового мате- следует проводить на крупных образцах диа-риала для опреде- метром 60 мм и высотой сот 15 мм. При испытании для определения моду-при сжатии. ля упругости при сжатии или построения диаграммы «напряжение — деформация» применяется стрелочный индикатор с ценой деления шкалы 0,01 мм. Разрушающее напряжение сотового материала при сжатии (в кгс/см2) рассчитывают по формуле:
a = P/Fгде Р — разрушающая нагрузка, кгс; F — площадь поперечного сечения образца, см2.
Для определения модуля упругости результаты испытания наносят на график с координатами «нагрузки» (по оси ординат) и «абсолютная деформация сжатия» (по оси абсцисс). На графике откладывают средние значения деформации.Прочность при сжатии вдоль обшивок.
Метод применяется для определения прочности трехслойных панелей с сотовым заполнителем при сжатии в направлении, параллельном плоскости обшивок. Он основан на определении максимальной сжимающей нагрузки, выдерживаемой коротким образцом трехслойной панели, свободно опирающимся своими торцами.
Испытание материала трехслойных панелей на сжатие вдоль обшивки проводят на образцах прямоугольной формы, толщина которых равна толщине испытуемой трехслойной панели высотой 30 мм и шириной 40—60 мм.