Опис документа

Обоснована целесообразность использования композиции «сталь-материал с эффектом памяти формы (ЭПФ) на основе TiNi» для изготовления болтовых соединений, работающих в условиях вибраций и динамических нагрузок. Показано, что надежные болтовые соединения из композиционного материала могут быть изготовлены как с гайкой, так и без нее, что позволит снизить вес конструкции. На основе расчета допусков и посадок резьбовых соединений для композита «сталь-слой TiNi» определена эффективная толщина слоя с ЭПФ, обеспечивающая необходимую посадку с натягом. Исследование напряженно-деформированного состояния резьбового соединения, выполненное методом конечных элементов в упругопластической постановке, показало, что при реализации технологического процесса изготовления болта в процессе температурного и силового воздействия в слое TiNi создаются условия, обеспечивающие формирование термомеханической памяти в определенном интервале фазовых превращений. Это обеспечивает в процессе эксплуатации необходимый уровень реактивных напряжений, обратимую деформацию и коэффициент формовосстановления. Выполненная оценка экономической целесообразности использования композиционного материала для изготовления болтов показала, что для надежного проявления ЭПФ слой TiNi должен составлять 20…48 % от основного металла в зависимости от размера изделий. Рекомендовано использовать крепежные изделия из композиционного материала «сталь-слой TiNi» для труднодоступных, потенциально опасных и высокоресурсных герметичных соединений, работающих в условиях динамических нагрузок с жесткими требованиями обеспечения надежности.