Ability of Joining Composite Structures with Metal by Riveting

• Autorzy: Godzimirski Jan , Arkuszyńska Angelika

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.9061

Warianty tytułu

PL

Możliwości łączenie struktur kompozytowych z metalowymi metodą nitowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The technology of repairing the composite coverings of the MiG-29 airframe provides for the possibility of repairing with the use of metal battens, connected with the composite cover by riveting, with the use of metal washers protecting the composite against damage during rivet upsetting. Tests were carried out to check the possibility of replacing the composite covering repairs with solid rivets with blind rivets, which would eliminate the necessity for the troublesome disassembly and assembly of the damaged covering. The conducted research shows that the threaded blind titanium rivets meet the requirements to be substitutes for solid rivets. The performed numerical calculations show that in riveted joints, an important role in the load transfer is played by the friction forces between the joined elements, and the value of these forces depends on the pressure of the head and the tab. Titanium blind threaded rivets provide higher pressure than cold-headed ones.

PL

W artykule przeprowadzono analizę możliwości zastąpienia nitów zwykłych wykonanych ze stopów aluminium nitami jednostronnymi wykonanymi z tytanu w naprawach kompozytowego pokrycia samolotu MiG-29. Kompozyty ortotropowe charakteryzują się różnymi właściwościami mechanicznymi w zależności od kierunku ułożenia zbrojenia. Wytrzymałość kompozytów oraz połączenia mechaniczne części kompozytowych są również związane z kierunkiem ułożenia zbrojenia. Z przeprowadzonych badań wynika, że testowane nity jednostronne są w stanie przenieść większe obciążenia ścinające w porównaniu do standardowych nitów 3560A-4 wykonanych ze stopu aluminium D18P (PA24), co skutkuje większą wytrzymałością połączeń wykonanych tymi nitami. Zastosowanie nitów jednostronnych powinno uprościć naprawę pokryć kompozytowych poprzez wyeliminowanie pracochłonnego demontażu naprawianego pokrycia. Na podstawie wyników obliczeń numerycznych można stwierdzić, że wrażliwość badanego kompozytu na działanie karbu w postaci otworu nie jest duża i zależy również od kierunku ułożenia zbrojenia.

Słowa kluczowe

EN

composites; mechanical fasteners; plain rivets; blind threaded rivets

PL

łącznik mechaniczny; kompozyt; nit zwykły; nit jednostronnie nawlekany

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 13, Nr 2 (48)
• Strony: 9--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Godzimirski Jan

• Military University of Technology, Faculty of Mechatronics, Armament and Aerospace 2 Sylwestra Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-1593-2057

autor

Arkuszyńska Angelika

• Military University of Technology, Faculty of Mechatronics, Armament and Aerospace 2 Sylwestra Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Jawaid, Mohammad, Mohamed Thariq. 2018. Sustainable Composites for Aerospace Applications. Philadelphia: Woodhead Publishing.
• [2] Cavalier, Jean Claude, Isabelle Berdoyes, Eric Bouillon. 2006. “Composites in Aerospace Industry”. Advances in Science and Technology 50 : 153–162.
• [3] Komorek, Andrzej, Paweł Przybyłek. 2012. “Examination of the influence of cross-impact load on bend strength properties of composite materials used in aviation”. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability 14 (4) : 265-269.
• [4] Atas, Cesim, Yalin Akgun, Olgay Dagdelen, Bulent M Icten, Mehmet Sarikanat. 2011. “An experimental investigation on the low velocity impact response of composite plates repaired by VARIM and hand lay-up processes”. Composite Structures. 93 (3) : 1178-1186.
• [5] Pasiecznik W.A., Stepanienko S.A. 2017. “Quality assurance of drilling in CFRP by combined drills” (in Russian). Technologia i Automatyzacja Montażu 97 (3) : 38-41.
• [6] Romoli, L., A.H.A. Lutey. 2019. “Quality monitoring and control for drilling of CFRP laminates”. Journal of Manufacturing Processes 40 : 16-26.
• [7] Ochelski, Stanisław, Paweł Gotowicki, Paweł Bogusz. 2008. “Experimental Support for Numerical Simulations of Energy Absorbing Structures”. Journal of KONES Powertrain and Transport 15 (1) : 183-217.
• [8] Godzimirski, Jan, Marek Rośkowicz. 2020. “Selection of Joints for Testing a Fatigue Life of Aviation Rivets”. Technologia i Automatyzacja Montażu 2 : 16-20.
• [9] Rośkowicz, Marek, Jan Godzimirski, Michał Jasztal, Jarosław Gąsior. 2021. “Improvement of fatigue life of riveted joints in helicopter airframes”. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability 23 (1) : 165-175.