Технологія виготовлення, експериментальний та чисельний аналіз статичного вигину тришарової композитної пластини із стільниковим заповнювачем

Анотація

Використання тонкостінних конструкцій із стільниковим заповнювачем, виготовленим за допомогою адитивних технологій, має декілька переваг у порівнянні із конструкціями, виготовленими завдяки використанню традиційних технологій. Передусім це пояснюється тим, що адитивні технології значно спрощують виготовлення стільникових заповнювачів. У статті запропоновано технологію виготовлення тришарової композитної пластини із стільниковим заповнювачем, отриманим за допомогою адитивних технологій. Як матеріал для виготовлення стільникового заповнювача було обрано пластик PLA. Друк здійснювався з використанням принтера «Дельта» з паралельними кінематичними ланцюгами із застосуванням FDM технологій. Температура друку становила 215 °С, температура стола – 60 °С. Запропоновано принципово нову схему експериментального стенду для вивчення вигину тришарової пластини. Метою досліджень є проведення випробувань зразків тришарової стільникової панелі на статичний вигин при жорсткому защемленні одного краю зразка. Для випробувань використовувалася атестована розривна машина TiraTest 2300, що дозволяє проводити випробування на розтягнення і стиснення із заданою швидкістю руху траверси й вимірювати навантаження з відносною похибкою, що складає 1%. Розривна машина дає змогу провести навантаження зразка й провести замір навантаження і переміщення траверси. Для вимірювання деформацій поверхні обшивок використовується шістнадцятиканальна тензометрична станція. Як експериментальні дані отримані поперечні переміщення тришарової пластини. Вигин тришарової пластини моделюється в комерційному пакеті ANSYS. Результати експериментального і чисельного аналізу добре збігаються.