Pokročilé spoje kompozitních komponent

Abstract

Práce je zaměřena na vyšetření chování nýtového spoje využívajícího kompozitové komponenty a trhací nýt. V práci je popsán návrh a implementace vlastního materiálového modelu do komerčního softwaru Abaqus. Nejdůležitějšími znaky tohoto modelu jsou simulace nelineárního chování kompozitů ve smyku, uvažování statistiky vstupních dat, využívání Puckova kritéria s korekcemi i bez, zjednodušený model simulace delaminace a simulace postupného porušování. Vstupní statistická data pro materiálový model byla získána pomocí identifikace materiálových vlastností z vyrobených kompozitových desek a validována pomocí výpočtových modelů. Při volbě experimentů pro identifikaci materiálových vlastností bylo postupováno dle požadavků pro kvalifikaci materiálu pro letecký průmysl. Validovaná data byla využita pro výpočtové modely simulující chování a porušování jednostřižného spoje kompozitních komponent spojených jedním i více trhacími nýty. Pro každý typ spoje jsou prezentovány dva typy výpočtového modelu. První se zaměřuje na detailní simulaci všech částí spoje a jejich chování v průběhu zatěžování. Druhý zjednodušený výpočtový model je zaměřen na maximální zjednodušení při zachování reálné simulace chování spoje za účelem využití ve velkých a komplexních simulacích s velkým počtem zmíněných spojů. Mimo jiné je v práci prezentováno i vyšetření významných faktorů ovlivňujících chování zmíněného spoje mezi něž patří součinitel smykového tření mezi jednotlivými částmi spoje, předpětí nýtu a vliv tolerance mezi dírou a nýtem na tuhost a únosnost spoje.