zb - 15 niekonwencjonalne technologie łączenia elementów konstrukcji lotniczych
DESCRIPTION
ZB - 15 Niekonwencjonalne technologie łączenia elementów konstrukcji lotniczych. Lider merytoryczny Tomasz Sadowski Jarosław Sęk Instytucje partnerskie w zadaniu Politechnika Częstochowska Politechnika Lubelska Politechnika Rzeszowska Instytut Maszyn Przepływowych PAN (Gdańsk). - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
I i II kwartał 2011
III KONFERENCJA RADY PARTNERÓW CZT AERONET i PANELE EKSPERTÓW PROJEKTU 13 – 14 Czerwca 2011 r.
„Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym”
PROJEKT W SPÓŁFINANSOWANY PRZEZ UNIĘ EUROPEJSKĄ ZE ŚRODKÓW EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU ROZW OJU REGIONALNEGO
ZB - 15 Niekonwencjonalne technologie łączenia elementów
konstrukcji lotniczych
Lider merytorycznyTomasz Sadowski
Jarosław Sęk
Instytucje partnerskie w zadaniuPolitechnika Częstochowska
Politechnika LubelskaPolitechnika Rzeszowska
Instytut Maszyn Przepływowych PAN (Gdańsk)
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Rzeszowska (T.Balawender)Testowanie złączy klinczowych z zastosowaniem różnych środków rozdzielających powierzchnie styku łączonych blach
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5Przemieszczenie s [mm]
Siła
ścin
ając
aP
[kN
]
powierzchnie łączonych blach
odtłuszczone
powierzchnie łączonych blach pokryte smarem grafitowym
powierzchnie łączonych blach rozdzielone grubą folią PTFE
powierzchnie łączonych blach
rozdzielone cienką folią PTFE
Wnioski:1 – zmniejszenie tarcia na powierzchni styku łączonych blach jest korzystne dla uformowania złącza klinczowego; powoduje zwiększenie grubości ścianki bocznej w ‘szyjce’ przetłoczenia i zwiększenie ‘zamka’ przetłoczenia,2 – zastosowanie środków zmniejszających tarcie pomiędzy łączonymi blachami powoduje zmniejszenie adhezji blach w gnieździe przetłoczenia i obniża wytrzymałość złącza i absorpcję energii podczas jego zniszczenia.
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Rzeszowska (T.Balawender)Modyfikacja złączy klinczowych i ocena ich wytrzymałości
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Siła
ścin
ając
aP
[kN
]
Przemieszczenie s [mm]
złącze klinczoweniemodyfikowane
złącze klinczoweprzetłoczone ‘odwrotnie’
złącze klinczoweprasowane ‘na płasko’
sprasowane dno przetłoczenia stemplem ϕ6 mm
sprasowane dno przetłoczeniastemplem ϕ8 mm
Wnioski:Wzrost wytrzymałości złącza oraz absorpcji energii podczas jego zniszczenia, można uzyskać przez dodatkowe sprasowanie dna przetłoczenia stemplem na płaskiej matrycy. Korzystne jest zmniejszenie średnicy stempla prasującego (ϕ6 mm) w stosunku do średnicy stempla formującego (ϕ8 mm). Przetłoczenie gniazda złącza klinczowego w drugą stronę lub jego sprasowanie na płasko, powoduje obniżenie właściwości mechanicznych.
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Rzeszowska (T.Balawender)Opracowanie programu i wykonanie badań połączeń klinczowo – klejowych mających na celu wzrost ich wytrzymałości
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Siła
[kN
]
Przemieszczenie [mm]
Stal
Miedź
Złącze klinczowe
Złącze hybrydowe - klinczowanie przed utwardzeniem kleju
Złącze hybrydowe - utwardzanie kleju przed klinczowaniemZłącze klejowe
Wstępne wnioski:Hybrydowe złącza klinczowo-klejowe mają większą wytrzymałość od wytrzymałości złączy klinczowych i klejowych (efekt synergii). Procedura wykonania złącza hybrydowego: klejenie – klinczowanie – utwardzanie kleju powoduje wzrost wytrzymałości i absorpcji energii podczas jego zniszczenia, w porównaniu z procedurą: klejenie – utwardzanie – klinczowanie.
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Lubelska (T.Sadowski, P.Golewski, M.Kneć ) - Politechnika Rzeszowska (T.Balawender) Analiza numeryczna i doświadczalna połączeń klejowo-klinczowych
Series: Advanced Structures Materials, Vol. 6 Silva, Lucas F. M. da; Pirondi, Alessandro; Öchsner, Andreas (Eds.)1st Edition., 2011, VII, 309 p. 270 illus.
Rozdział 6Technology of Clinch- Adhesive Joints T.Sadowski, T.Balawender
drawing compression
th
cl
x
drawing compression
x
th
cl
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Rzeszowska (T.Balawender, R.Śliwa)Nowa koncepcja nitu dwuczęściowego – c.d.
h 2
shearing forceshearing force
distance between testedsample grips
change of this distance was measured as a displacement value
rivet jointsteel sheets
0
1
2
3
4
5
6
7
0 2 4 6 8displacement, mm
shea
ring
forc
e, k
N
drilled brass solid rivet ϕ5 + aluminium solid rivet ϕ3
brass solid rivet ϕ5
aluminium solid rivet ϕ5
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Rzeszowska (J.Czaja, R.Śliwa) Analiza modelu węzła śrubowego wysoko obciążonego w konstrukcji lotniczej metodą elastooptyczną - cd.
Wykorzystanie metody stereolitografii laserowej – SLA - wykonanie prototypu elementów zespołu węzła lotniczego po wcześniejszym przygotowaniu niezbędnych dla procesów danych numerycznych oraz technologii wytworzenia. Na podstawie modeli SLA wykonano silikonowe formy pod odlewy próżniowe. Odlewy części węzła z żywicy do badań elastooptycznych wykorzystano do dalszych badań i pomiarów – określenie powstających pod wpływem zadanego obciążenia naprężeń – usytuowania ognisk występowania oraz oszacowania ich wartości.
Przyrząd do badania modelu węzła
Rozkład izochrom na modelu z zaciskiem wstępnym 3 Nm, ściskanie dla podkładki twardej
Rozkład izochrom na modelu z zaciskiem wstępnym 3 Nm, ściskanie dla podkładki miękkiej
Rozkład izochrom na modelu z zaciskiem wstępnym 3 Nm, rozciąganie dla podkładki twardej
Rozkład izochrom na modelu z zaciskiem wstępnym 3 Nm, rozciąganie dla podkładki miękkiej
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Rzeszowska (J.Sęp, W.Zielecki, B.Ciecińska, R.Perłowski )Analiza wpływu struktury geometrycznej w układzie 3D na wytrzymałość zakładkowych połączeń klejowych
Przeprowadzono kompleksową ocenę wpływu struktury stereometrycznej w układzie 3D powierzchni łączonych elementów na wytrzymałość zakładkowych połączeń klejowych. Badaniom poddano połączenia, których powierzchnie, przed klejeniem ukonstytuowano metodami szlifowania, szczotkowania, polerowania, walcowania, obróbki strumieniowo-ściernej, śrutowania oraz kulowania. Dla otrzymanych powierzchni wyznaczono parametry chropowatości w układzie 3D: - parametry amplitudy (Sa, Sq, Sz, Ssk, Ssq, Sp, Sv, St), - parametry przestrzenne (Str, Std, Sal), - parametry hybrydowe (Sdq, Sds, Ssc, Sdr, Sfd), - parametry pola i objętości (Smr, Sdc), - parametry funkcyjne (Sk, Spk, Svk, Sr1, Sr2), - indeksy funkcyjne (Sbi, Svi, Sci). Przeprowadzone badania eksperymentalne wykazały, że wytrzymałość na ścinanie Rt zakładkowych połączeń klejowych sklejonych kompozycją Epidian 5 + PAC wykazuje znaczne uzależnienie od rozwinięcia powierzchni, charakteryzowanego parametrami hybrydowymi: średnią arytmetyczną krzywizną wierzchołków Ssc (R = 0,7894), rozwiniętym polem międzyfazowym Sdr (R = 0,7498) oraz nachyleniem średniokwadratowym Sdq (R = 0,7363). Współczynnik korelacji liniowej pomiędzy wytrzymałością na ścinanie badanych połączeń klejowych a parametrami amplitudy oraz przestrzennymi wynosił R = 0,31 – 0,54 natomiast z parametrami pola i objętości, funkcyjnymi oraz indeksami funkcyjnymi uzyskiwał wartość R = 0,11 – 0,39.Parametry hybrydowe Ssc, Sdr, Sdq można zatem wykorzystać do kontroli poprawności przygotowania powierzchni oraz prognozowania wytrzymałości na ścinanie zakładkowych
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
y = 355,35x + 5,7148R2 = 0,6232
0
5
10
15
20
25
0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04
Ssc mm
Rt MPa
Rys. 1. Zależność wytrzymałości na ścinanie Rt zakładkowych połączeń klejowych ze stali S235JR od średniej arytmetycznej krzywizny
wierzchołka Ssc
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Rzeszowska (J.Sęp, W.Zielecki, B.Ciecińska, R.Perłowski )Analiza wpływu struktury geometrycznej w układzie 3D na wytrzymałość zakładkowych połączeń klejowych
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Rzeszowska (J.Sęp, W.Zielecki, B.Ciecińska, R.Perłowski )Laserowa obróbka powierzchni przed klejeniem
Metodę laserowego oczyszczania powierzchni zastosowano do jednoczesnego oczyszczenia powierzchni i jej rozwinięcia przed naniesieniem kleju.
Przedmiotem zainteresowania były dwa aspekty ablacji:• Zwilżalność powierzchni i jej zmiany w czasie (możliwy spadek i jego wielkość)• Wytrzymałość statyczna na ścinanie połączenia klejowego wykonanego po ablacji laserowej
W badaniach eksperymentalnych wykorzystano laser światłowodowy, którego głowicę zamontowano we wrzecienniku frezarki pionowej (z wyłączonymi obrotami).
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
Klejenie wykonano różnymi klejami, wykonując połączenia z dwóch różnych materiałów. Powierzchnie w celach porównawczych przygotowano również w tradycyjny sposób (płukanie w acetonie, ręczne schropowacenie papierem ściernym, piaskowanie).
Wyniki badań nośności w warunkach ścinania:
Dla Ti-6Al-4V: Dla X6Cr17:
2. Laserowa obróbka powierzchni przed klejeniem – cd.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1 2 3 4 5 6
Warianty obróbki
Siła
nis
zczą
ca [N
]
Klej metakrylowy
Klej epoksydowy
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Lubelska (T.Sadowski, E.Zarzeka-Raczkowska, P.Golewski, M.Kneć )Analiza eksperymentalna i numeryczna wpływu geometrii rozmieszczenia nitów w połączeniach hybrydowych klejowo - nitowych z czterema nitami na pola naprężeń i deformacji tych połączeń
Badania dotyczyły analizy:
•stanu deformacji w połączeniach klejowych dwunakładowych wzmocnionych czterema nitami poddanych jednoosiowemu rozciąganiu;
•rozkładu deformacji i naprężeń obwodowych wokół nitów;
•wpływu geometrii rozmieszczenia nitów (szwy jedno- i dwu-rzędowe) na wytrzymałość połączenia hybrydowego (Rys.1).
Rys 1. Schemat rozmieszczenia nitów w połączeniach nitowych i hybrydowych klejowo - nitowych z czterema
nitami.
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
Rys.2. Przykładowy raport dla połączenia
hybrydowego klejowo-nitowego o rozkładzie
nitów typu 2-2
Rys.3. Przykładowy raport dla połączenia
hybrydowego klejowo-nitowego o rozkładzie
nitów typu 1-2-1
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
Blaszki aluminiowe
Warstwy kleju Loctite 435TM
Połączenie hybrydowe typu 2-2
Rys.4. Pola naprężeń zredukowanych połączenia hybrydowego typu 2-2 (model1/2 połączenia)
Model numeryczny (ABAQUS) – połączenie hybrydowe typu 2-2
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
• Korzystny rozkład sił i naprężeń zredukowanych występuje w przypadku połączeń hybrydowych klejowo-nitowych z rozkładem nitów typu 2-2 (kwadrat) oraz 1-2-1 (romb). Połączenia tego typu gwarantują dobry docisk połączenia, a odpowiednio duże odległości pomiędzy nitami nie osłabiają w znacznym stopniu warstw klejowych (adhezyjnych).
• W obu tych połączeniach czas pracy, wielkość przenoszonej siły i naprężeń oraz absorpcja energii zniszczenia wyłącznie przez nity po destrukcji warstw adhezyjnych jest niemal identyczna.
• Zalety połączenia hybrydowego typu 1-2-1 (romb) widać natomiast w pracy na etapie hybrydy – połączenie klejowe wzmocnione nitami o tej geometrii rozmieszczenia przenosi większe wartości siły i naprężeń, absorbuje większą wartość energii zniszczenia oraz ma dłuższy czas pracy.
• Tak więc , najkorzystniejszym typem połączenia hybrydowego dwunakładkowego klejowo-nitowego z czterema nitami jest typ połączenia 1-2-1 (romb), Rys. 5.
Rys. 5. Wykresy siła – przemieszczenie dla poszczególnych typów połączeń hybrydowych (uśrednione wartości dla poszczególnych typów połączeń):1 – połączenie typu 2-2; 2 - połączenie typu 3-1; 3 - połączenie typu 1-3, 4 - połączenie typu 1-2-1
Wnioski
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Lubelska (T.Sadowski, E.Zarzeka-Raczkowska, P.Golewski, M.Kneć )Analiza numeryczna połączeń klejonych i punktowo-zgrzewanych (PZL Mielec S.A.)
• połączenie zgrzewane• połączenie hybrydowe – zgrzewane i klejone• połączenie klejone
5 zgrzein o średnicy 3mm.
połączenie zgrzewane
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Lubelska (T.Sadowski, E.Zarzeka-Raczkowska, P.Golewski, M.Kneć )Analiza numeryczna połączeń klejonych i punktowo-zgrzewanych (PZL Mielec S.A.)
połączenie hybrydowe
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Lubelska (T.Sadowski, E.Zarzeka-Raczkowska, P.Golewski, M.Kneć )Analiza numeryczna połączeń klejonych i punktowo-zgrzewanych (PZL Mielec S.A.)
połączenie klejone
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Lubelska (T.Sadowski, E.Zarzeka-Raczkowska, P.Golewski, M.Kneć )Analiza numeryczna połączeń klejonych i punktowo-zgrzewanych (PZL Mielec S.A.)
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Częstochowska (P.Lacki, J.Adamus, K.Wojsyk , K.Kudła)Opracowanie technologii spawania laserowego elementów lotniczych
Dotychczasowa technologia sczepiania łopatek wirnika aparatu kierującego ogranicza się do ich ustalenia za pomocą kulek z użyciem klasycznego kondensatorowego zgrzewania rezystancyjnego. Zaletą tej metody jest prostota i ograniczone wymagania co do kwalifikacji personelu wykonującego sczepianie. Niestety czas niezbędny do ustalenia (sczepiania) łopatek względem pierścienia aparatu kierującego jest co najmniej 5-krotnie dłuższy niż w przypadku proponowanego mikrosczepiania impulsowego. Utrudniona jest również automatyzacja procesu. Istotny wpływ na wtopienie ma moc impulsu i czas jego trwania.
a)
b)
Główne wnioski:1.Spawanie przedlutownicze laserem jest alternatywną technologią do obecnie stosowanej 2.w montażu aparatu, gdyż umożliwia jednoznaczne, szybkie i niepowodujące zmian 3.w materiale podstawowym sczepienie łopatek do wieńca.4.Spawanie laserowe nie utrudnia wprowadzania i wnikania lutu do szczeliny.5.Spawanie laserowe może wzmacniać złącze: łopatka – wieniec, tworząc monolityczne połączenie, jednak może utrudnić demontaż łopatek w razie ich eksploatacyjnego uszkodzenia.6.Spawanie wiązką lasera może być stosowane bez użycia materiału dodatkowego.7.W celu uzyskania spawania „na wskroś” należy zastosować wyższe moce lasera od użytych w niniejszych próbach. Jest to technicznie możliwe, gdyż np. wycinanie otworów pod łopatki w wieńcu odbywa się również laserem.
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
Bębnowy układ hamulcowy jest stosowany w wielu aplikacjach lotniczych. Analizowany przykład jest stosowany w śmigłowcu Mi-2. Dotychczas stosowane rozwiązanie łączyło okładzinę cierną hamulca ze szczęką za pomocą nitów. Z uwagi na konieczność stosowania nowych bezazbestowych okładzin ciernych, które pękają przy stosowaniu technologii nitowania istnieje potrzeba zastosowania klejenia okładzin ciernych do hamulca.
Główne wnioski:1.Zaprezentowany model numeryczny hamulca bębnowego zostanie wykorzystany do dalszej analizy w ramach projektu. Symulacje numeryczne ukierunkowane będą na poznanie zjawisk zachodzących między okładziną a szczęką hamulcową z uwzględnieniem zmian, jakie wprowadza ciepło tarcia.
X Y
Z
X
Y
Z
Klocek (30H GSA)
K lej (Ara ldite 64-1)O kładz ina (Fo706)
T IM E 0.0 0375 0
X
Y
Z X
Y
Z
D IS TRI BUTEDC O NTAC TTR AC TIO N [P a]T I ME 0.00 3750 [ s]
9601 84 .
90000 0.
75000 0.
60000 0.
45000 0.
30000 0.
15000 0.
0.
2. Symulacje numeryczne umożliwiają: analizowanie wszystkich warunków pracy hamulca, łatwą zmianę parametrów, szybkie uzyskiwanie danych o systemie, badanie sytuacji hipotetycznych występujących w lotnictwie.
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Częstochowska (P.Lacki, J.Adamus, K.Wojsyk , K.Kudła)Opracowanie metodyki modelowania numerycznego za pomocą MES lotniczych układów hamulcowych
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
Głównym celem realizowanego zadania jest wprowadzenie do krajowego przemysłu lotniczego technologii nierozłącznego spajania konstrukcji z zastosowaniem zgrzewania FSW (Friction Stir Welding). Wymieniona technologia ma zastąpić docelowo, dotychczas stosowane, technologie łączenia elementów konstrukcji lotniczych z użyciem nitowania lub spawania laserowego, ze szczególnym uwzględnieniem aluminium jako materiału konstrukcyjnego.
Główne wnioski:
1.Wykonane badania twardości złączy zgrzewanych z aluminium wskazują, że obszar zgrzeiny charakteryzuje się największą twardością, która przewyższa o około 10-12 jednostek HV twardość materiału rodzimego. W strefie wpływu ciepła następuje niewielka utrata twardości w stosunku do twardości MR.
2.Wytrzymałość złączy zgrzewanych z użyciem technologii FSW przewyższa o około 30% wytrzymałość połączeń wykonanych z zastosowaniem spawania łukowego. Zerwanie następuję zawsze w SWC złącza od strony spływu, dlatego niezbędne jest zastosowanie zabiegów dodatkowych zwiększających wytrzymałość złącza w tej strefie.
3.Zmiana parametrów zgrzewania tj. prędkości obrotowej narzędzia i jego prędkości przesuwu zachowuje postać charakterystyki rozkładu twardości i niewiele zmienia twardość w strefie odkształcenia termomechanicznego.
WYBRANE WYNIKI – Politechnika Częstochowska (P.Lacki, J.Adamus, K.Wojsyk, K.Kudła)Badania doświadczalne i analiza jakości złączy doczołowych zgrzewanych metodą FSW materiałów stosowanych na konstrukcje lotnicze
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
epoxyd - P E E K - epoxyd
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
Wytrzymałość złącza wykonanego przy pomocy żywicy termoplastycznej PEEK dla próbek z kompozytu epoxydowego.
[ MP
a ]
WYBRANE WYNIKI – IMP Gdańsk (P.Doerffer, B.Puchowski)Połączenia zgrzewane konstrukcji lotniczych z kompozytów epoxydowo węglowych
Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
0
20
40
60
80
1 2 3 4 5
P E E K - P E E K
Wytrzymałość złącza wykonanego przy pomocy żywicy termoplastycznej PEEK dla próbek z kompozytu PEEK.
[ MP
a ]
WYBRANE WYNIKI – IMP Gdańsk (P.Doerffer, B.Puchowski)Połączenia zgrzewane konstrukcji lotniczych z kompozytów epoxydowo węglowych
Dane do wskaźników realizacji celów projektu
Dane do wskaźników realizacji celów projektu (produktu i rezultatu) uzyskanychw pierwszym i drugim kwartale 2011
• Referaty konferencyjne (tytuł wystąpień, nazwiska wykonawców, nazwa i termin konferencji) - 7
1. Sadowski T., Marsavina L., Craciun E-M., Knec M.,Parallel of cracks propagation in an orthotropic polymer matrix composite subjected to tension , 19 th International Conference on Computer Methods in Mechanics, Warszawa, maj 9-12, 2011.
2. Zielecki W., Sęp J.: Wytrzymałość na ścinanie zakładkowych połączeń klejowych starzonych naturalnie. VII Międzynarodowa Konferencja nt. Technika i Technologia Montażu Maszyn, Cisna, 24-27 maja
3. Ciecińska B.: Ekologia w klejeniu. Analiza wpływu alternatywnych sposobów przygotowania złączy na ich wytrzymałość statyczną. VII Międzynarodowa Konferencja nt. Technika i Technologia Montażu Maszyn, Cisna, 24-27 maja
4. Perłowski R.: Wpływ sposobów przygotowania powierzchni blach tytanowych na wytrzymałość połączeń klejowych. VII Międzynarodowa Konferencja nt. Technika i Technologia Montażu Maszyn, Cisna, 24-27 maja
5. Lacki P., Adamus K., Wojsyk K., Zawadzki M.: Numerical simulation of electron beam welding process of Inconel 706 sheets. 14 International Conference on Sheet Metal. SheMet 2011. Leuven, Belgium
6. Adamus K.: Przewidywanie geometrii jeziorka spawalniczego na podstawie parametrów procesu spawania wiązką elektronów. 31.V-2.VI.2011 - XVII Naukowo-Techniczna Krajowa Konferencja Spawalnicza, Międzyzdroje
7. Kudła K., Wojsyk K.: Możliwości sterowania geometrią wtopienia podczas spawania i napawania z wykorzystaniem równoważnych normowanych energii liniowych. 31.V-2.VI.2011 - XVII Naukowo-Techniczna Krajowa Konferencja Spawalnicza, Międzyzdroje
Dane do wskaźników realizacji celów projektu
• Publikacje w czasopismach (pełne dane bibliograficzne), które ukazały się w I półroczu 2011 r. 7 (6 lista filadelfijska)
1. Zielecki W., Pawlus P., Perłowski R., Dzierwa A.: Analiza wpływy struktury geometrycznej powierzchni w układzie 3D na wytrzymałość połączeń klejowych. Technologia i Automatyzacja Montażu 1/2011, s. 33-37, ISSN 1230-7661
2. Lacki P., Adamus K., Wojsyk K., Zawadzki M.: Numerical simulation of electron beam welding process of Inconel 706 sheets. Key Engineering Materials Vol. 473 (2011) pp 540-547
3. Lacki P., Adamus K., Wojsyk K., Zawadzki M., Nitkiewicz Z, Modeling of heat source based on parameters of electron beam welding process..: Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 56 (2011) Issue 2, pp.455-462
4. Lacki P., Adamus K.,: Numerical simulation of the electron beam welding process. Computers & Structures, Volume 89, Issues 11-12, June 2011, Pages 977-9855. T.Sadowski, P.Golewski, E. Zarzeka-Raczkowska, "Damage and failure processes
of hybrid joints: adhesive bonded aluminium plates reinforced by rivets”, Comput. Mat. Sci. 50 (2011) 1256-1262.6. T.Sadowski, J.Bec, "Effective Properties for Sandwich Plates with Aluminium Foil Honeycomb Core and Polymer Foam Filling - Static and Dynamic Response",
Comput. Mat. Sci. 50 (2011) 1269-1275.7. T.Balawender, T.Sadowski, M.Kneć, “Technological problems and experimental
investigations of hybrid: clinched-adhesively bonded joint”, Arch. Metallurgy and Mat. 56 (2011) 439-446.
• Prace mgr, dr, hab. – obronione w I półroczu 2011 r. - imię i nazwisko (dyplomanta, doktoranta, habilitanta), tytuł pracy, imię i nazwisko promotora, data obrony,
– inżynierskie obronione – 2– magisterskie obronione – 3– inżynierskie planowane – 7
– doktorskie – 2
– habilitacyjne – 2 (zakończenie po 2013)
• Udział studentów / doktorantów / innych wykonawców (liczbowo) w danym ZB (aktualnie)
- studentów 12 - doktorantów 2 - habilitanci 2 - innych wykonawców 8 w tym 1 kobieta
Dane do wskaźników realizacji celów projektu
Stan współpracy z przedsiębiorstwami Doliny Lotniczej
INNOWACYJNA GOSPODARKANARODOWA STRATEGIA SPÓJNOŚCI
UNIA EUROPEJSKAEUROPEJSKI FUNDUSZ
ROZWOJU REGIONALNEGO
WSK PZL Rzeszów SA (Pratt & Whitney) dotyczy optymalizacji procesu spawania wiązką elektronów. W ramach współpracy wykonano badania doświadczalne oraz symulacje numeryczne procesu spawania.
Pratt & Whitney Kalisz (PWK) dotyczy optymalizacji procesu technologicznego spawania przed lutowaniem. W ramach współpracy zrealizowano przetarg na wykonanie próbek do badań. Realizowany jest etap opracowania technologii sczepiania punktowego metodą MIG (TIG) aparatów silników lotniczych w celu ograniczenia lub eliminacji technologii sczepiania z użyciem kulki z obcego materiału.
AgustaWestland PZL Świdnik S.A. dotyczy zagadnień optymalizacji konstrukcji hamulca bębnowego wirnika nośnego śmigłowca Mi-2. W ramach współpracy opracowano koncepcję stanowiska badawczego do prób wytrzymałości połączeń klejonych okładzina cierna – szczęka hamulcowa.Ponadto badane są zagadnienia uszkodzeń połączeń klejowych w płytach sandwiczowych o wypełniaczu w postaci plastra pszczelego
PZL Mielec/Sikorski dotyczy zagadnień połączeń hybrydowych typu: śrubowo-klejowych, nitowo-klejowych, klejowo-zgrzewanych, zgrzewanie tarciowe z przesuwaniem
Główne wnioski
1. Uzyskane wyniki badań eksperymentalnych wskazują na przydatność i skuteczność obróbki laserowej jako alternatywnego sposobu przygotowania powierzchni przed klejeniem.
2. Istnieje możliwość ograniczenia lub wyeliminowania z procesu przygotowawczego substancji szkodliwych dla zdrowia i środowiska naturalnego
3. Fakt wystąpienia różnic w efektach - w kontekście badanych materiałów oraz klejów – jest przesłanką do prowadzenia dalszych prac eksperymentalnych nad tą metodą przygotowania powierzchni przed klejeniem.
4. Spawanie przedlutownicze laserem jest alternatywną technologią do obecnie stosowanej w montażu aparatu, gdyż umożliwia jednoznaczne, szybkie i niepowodujące zmian w materiale podstawowym sczepienie łopatek do wieńca.
5. Zaprezentowany model numeryczny hamulca bębnowego zostanie wykorzystany do dalszej analizy w ramach projektu. Symulacje numeryczne ukierunkowane będą na poznanie zjawisk zachodzących między okładziną a szczęką hamulcową z uwzględnieniem zmian, jakie wprowadza ciepło tarcia.
6. Przeprowadzone próby zgrzewania tarciowego z przemieszaniem wykazują lepszą jakość złączy, przy zastosowaniu takiego ustalenia narzędzia aby jego powierzchnia czołowa znajdowała się poniżej powierzchni materiału w zakresie od 0,15-0,4mm. Powoduje to przyśpieszenie nagrzewania metalu i zwiększenie ciśnienia wywieranego na metal w stanie półplastycznym. Dodatkowe polepszenie jakości złącza uzyskuje się przez zwiększenie kąta pochylenia narzędzia tak, aby tylna część wieńca była bardziej zagłębiona niż część przednia.
7. Analiza przekroju poprzecznego spoiny dla procesu spawania wiązką elektronów pozwoliła na otrzymanie modelu przewidującego powierzchnię przekroju spoiny wprowadzają średni błąd 4%.