Соединения панелей самолетов

Соединения панелей всегда являются сложным местом конструкции агрегата для обеспечения высокой усталостной долговечности. Местный изгиб и большое число отверстий крепежа требуют специальных конструктивных мероприятий для обеспечения заданного ресурса.

Утолщение соединяемых панелей приводит к увеличению местных изгибающих моментов и может не увеличить выносливость соединения. В числе мероприятий по повышению усталостной долговечности соединений: уменьшение уровня напряжений смятия в отверстиях соединяемых элементов, разгрузка первого ряда крепежа соединения, использование двусрезного крепежа.

При конструировании кессона крыла с поперечными накладными поясами силовых нервюр надо учитывать снижение усталостной долговечности таких соединений. Чем выше жесткость крепежа и поперечной накладки, тем ниже выносливость панели кессона в зтой зоне.

Например, мощные титановые пояса для передачи нагрузок от узла крепления основных ног шасси на кессон крыла вызывают преждевременные усталостные разрушения растянутых панелей кессона по отверстиям болтов крепления поясов из-за больших контактных напряжений смятия в полете, когда нормальные деформации панели ограничиваются жестким поясом.

Повышение усталостной долговечности клее-клепанных и клеесварных соединений объясняется частичной разгрузкой силовых точек при наличии клея или герметика, что приводит к снижению максимальных напряжений около заклепок и сварных точек.

Конструктивные мероприятия по снижению концентрации напряжений предусматривают выбор увеличенных значений радиусов-концентраторов. Назначенный радиус галтели, равный 0,5 мм, вызвал усталостные трещины оснований шлицев как в растянутой, так и в сжатой зонах.

В сжатых зонах местные напряжения в галтели превышают предел текучести материала и при снятии нагрузки эти волокна оказываются растянутыми под действием упругих деформаций соседних волокон. Большой размах амплитуды напряжений от сжатия до растяжения и приводит к развитию усталостных трещин.