Расчетно-экспериментальная методика оценки трещиностойкости клеевых соединений

Трещиностойкость — важный параметр, определяющий несущую способность и долговечность клеевых соединений. Существующие методики оценки их трещиностойкости не всегда дают достоверные результаты, так как полученные экспериментальные данные могут включать в себя несколько взаимозависимых параметров. Теоретический расчет трещиностойкости также является сложной задачей. Предложена расчетно-экспериментальная методика, позволяющая повысить точность и достоверность оценки трещиностойкости клеевых композиций. Эта методика может быть реализована с использованием испытательной установки, обеспечивающей нагружение двойных склеенных консольных балок равными и противоположно направленными моментами. Для определения удельной энергии продвижения трещины получена математическая модель, включающая только один независимый параметр (изгибающий момент). Установлено, что изменение размеров поперечного сечения и толщины клеевой композиции экспериментальных образцов оказывает незначительное влияние на разброс значений энергии продвижения трещины.

Литература

[1] Croccolo D. Adhesives: Mechanical properties, technologies and economic importance. New York, Nova Science Publishers Inc., 2014. 153 p.

[2] Lees W.A. Adhesives in engineering design. Berlin, Springer Science & Business Media, 2013. 147 p.

[3] Weitzenböck J.R. Adhesives in Marine Engineering. Oxford-New Delhi, Woodhead Publishing Limited, 2012. 218 p.

[4] Scattina A., Roncato D., Belingardi G., Martino G. Investigation of creep phenomenon on composite material for bolt connections. Composite Structures, 2015, vol. 134, pp. 378–383.

[5] Матлин М.М., Каблов В.Ф., Кейбал Н.А. Современные клеи и клеевые соединения в транспортных средствах. Волгоград, Изд-во ВолгГТУ, 2011. 111 c.

[6] Бобович Б.Б. Неметаллические конструкционные материалы. Москва, МГИУ, 2009. 383 с.

[7] Коноплин А.Ю., Баурова Н.И. Особенности применения клеесварных технологий при ремонтных работах. Путь и путевое хозяйство, 2015, № 6, с. 30–32.

[8] Кудрина А.В. Клеевые и герметизирующие материалы, применяемые в авиационной промышленности и в машиностроении. Энциклопедия инженера-химика, 2014, № 6, с. 28–30.

[9] Терехин А.В., Русин М.Ю., Неповинных В.И., Думанский А.М. Работоспособность эластомерных клеевых соединений конструкций летательных аппаратов в условиях продолжительного теплосилового воздействия. Механика композиционных материалов и конструкций, 2015, т. 21, № 4, c. 599–609.

[10] Корягин С.И. Несущая способность композиционных материалов. Калининград, Янтарный сказ, 1996. 301 с.

[11] Черепанов Г.П. Механика разрушения композиционных материалов. Москва, Наука, 1983. 296 с.

[12] Финогенов Г.Н. Метод испытания клеевых соединений металлов на трещиностойкость. Клеи. Герметики. Технологии, 2007, № 5, с. 24–26.

[13] Осипов Н.Л., Пирожков В.А., Чабунин И.С. К вопросу о прочности полимерных композитов, применяемых в автомобилестроении. Известия Московского государственного технического университета МАМИ, 2014, т. 1, № 2 (20), с. 45–47.

[14] Gift M.D.M., Selvakumar J., Alexis S.J. Fracture studies of an adhesive joint involving composition alteration. Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences, 2015, vol. 2015, April, pp. 269–273.

[15] Chai H., Fox J. On delamination growth from channel cracks in thin-film coatings. International Journal of Solids and Structures, 2012, vol. 49, is. 22, pp. 3142–3147.

[16] Meneghetti G., Quaresimin M., Ricotta M. Damage mechanisms in composite bonded joints under fatigue loading. Composites Part B: Engineering, 2012, vol. 43, is. 2, pp. 210–220.

[17] Грабильников А.С., Ларина H.Д. Методы определения трещиностойкости клеевых соединений. Нестандартные методы исследования структуры и свойств полимерных материалов. Сб. науч. тр. Москва, МАТИ, 1990, вып. 6, с. 12–24.

[18] Полилов А.Н. Экспериментальная механика композитов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015. 376 c.

[19] ГОСТ 14759–69. Клеи. Методы определения прочности при сдвиге, Москва, Госстандарт РФ, 1998. 14 с.

[20] ГОСТ 14760–69. Клеи. Метод определения прочности при отрыве, Москва, Госстандарт РФ, 1986. 7 с.

[21] Методические рекомендации. Определение характеристик трещиностойкости полимерных композиционных материалов при статических нагрузках. Львов, ФМИ АН УССР, 1984. 78 с.

[22] ISO 4587:2003. Adhesives. Determination of tensile lap-shear strength of high strength adhesive bonds, Geneva, ISO, 2003. 3 p.

[23] ASTM D 5041:2012. Standard Test Method for Fracture Strength in Strength in Cleavage of Adhesives in Bonded Joints, USA, ASTM, 2012. 5 p.

[24] BS 5350-C7:1990. Methods of test for adhesives. Adhesively bonded joints: mechanical tests. Determination of creep and resistance to sustained application of force, London, BSI, 1990. 3 p.

[25] DIN EN 15337:2011. Testing of adhesives for metals and adhesively bonded metal joints; compression shear test, Berlin, DIN, 2011. 2 p.