Радиальные напряжения на границе металл-покрытие судовых композиционных элементов

Abstract

В работе выполнена сравнительная оценка радиальных напряжений на границе раздела слоев металла и полимерного покрытия судовых композиционных элементов. Поле напряжений создается при изготовлении судовых композиционных элементов с большой кривизной рабочих поверхностей. Учтено влияние на адгезионную прочность действия факторов внешней среды. При эксплуатации морских судов характерно влияние на композиционные элементы воздуха, морской воды, нефтепродуктов. Проведены экспериментальные исследования композиционных криволинейных элементов с радиусом кривизны 300 мм. Подтверждена корректность предложенной расчетной зависимости. Показано, что основной причиной появления радиальных напряжений в композиционных элементах является различие коэффициентов Пуассона и линейного расширения материалов. Результаты проведенного исследования можно использовать для расчета радиальных напряжений на границе раздела слоев в зависимости от характеристик прочности судовых композиционных элементов. In this paper, a comparative assessment of radial stresses at the interface between metal layers and polymer coating of ship composite elements is performed. The stress field is created in the manufacture of ship composite elements with a large curvature of the working surfaces. The influence of environmental factors on the adhesive strength is taken into account. When operating marine vessels, the influence of air, sea water, and petroleum products on the composite elements is characteristic. Experimental studies of composite curved elements with a radius of curvature 300 mm were conducted. The correctness of the proposed calculation relationship was confirmed. It is shown that the main reason for the appearance of radial stresses in composite elements is the difference between the Poisson coefficients and the linear expansion of materials. The results of this research can be used to calculate radial stresses at the interface of layers depending on the strength characteristics of ship composite elements.