Статья посвящена описанию экспериментальной установки для исследования долговечности образцов из полимерных композиционных материалов, используемых для изготовления надстроек морских транспортных судов. Подробно представлен конструктивный состав установки, рассмотрены способы приложения нагрузок на испытуемый образец. В состав экспериментальной установки входит качающий стол моделирующей качки судна, на котором закреплен испытуемый образец болтовыми, заклепочными или клеевыми способами соединения. В данной работе выполнен анализ нагрузок, действующих на стены надстройки, в частности в районе нижней части, соединенной с основным корпусом судна при эксплуатации судна в морских условиях. Отмечается, что действующие нагрузки на испытуемый образец моделирует нагрузки, действующие на надстройки морских судов, в частности на узел соединения надстройки с основным корпусом. При проведении испытаний на данной установке предусмотрена возможность изменения величин нагрузок в соответствии с реальными условиями нагружения судовых надстроек. Рассмотрена установка, имеющая универсальный характер и позволяющая исследовать долговечность образцов, изготовленных из полимерных композитных материалов в зависимости от их структурных составляющих, количества и расположения слоев при определенных условиях нагружения с учетом ветровых и волновых нагрузок, а также сжимающих нагрузок, возникающих от собственного веса надстройки. Приведены результаты расчета напряжений, возникающих в испытуемом образце под действием указанных ранее нагрузок. Сделан вывод об актуальности и преимуществах использования предлагаемой установки для определения долговечности полимерных композитных материалов и актуальности совершенствования ее при проведении дальнейших исследований.
The description of an experimental setup for studying the durability of polymer composite materials samples which are used for the sea carrier ships superstructures manufacture is presented in the paper. The structural composition of the installation and methods of applying loads to the test sample are presented in detail. The installation includes a rocking table which simulates the rocking of the ship on which the test sample is fixed with bolted, riveted or adhesive connection methods. In this paper, an analysis of the loads affecting the walls of the superstructure is carried out. In particular, the area of the lower part connected to the main hull of the vessel during the operation of the vessel in marine conditions is analyzed. Acting loads on the test sample simulate the loads acting on the superstructures of sea vessels, in particular, on the junction of the superstructure with the main hull. During carrying out tests on this installation, it is possible to change the values of loads in accordance with the actual loading conditions of ship superstructures. The setup has a universal character and makes it possible to study the durability of samples made of polymer composite materials depending on their structural components, the number and arrangement of layers under certain loading conditions taking into account wind and wave loads as well as compressive loads that arise from the own weight of the superstructure. The calculation results of the stresses arising in the test sample under the action of the loads listed above are presented. The conclusion made proves the relevance and advantages of using the proposed installation for determining the durability of polymer composite materials and the tendency to improve it during further research.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.