Напряженное состояние полимерных покрытий судовых конструкций переменной жесткости

Abstract

Полимерные покрытия являются эффективным инструментом решения задач ремонта судовых корпусных конструкций без нарушения их целостности. Они служат альтернативой ремонту методом замены. Поэтому расчет прочностных показателей полимерных покрытий судовых конструкций является актуальной задачей. Особенно важно иметь алгоритмы расчета прочности для конструкций переменной жесткости. Проведены исследования полей напряжений армированных полимерных покрытий на границах изменения жесткости судовых конструктивных элементов. Целью работ являлось раскрытие механизма отслоения покрытия, создание надежных экспериментальных методик. Принята гипотеза о постоянстве по толщине покрытия напряжений, действующих параллельно границе раздела композиции металл-покрытие. Считается, что жесткость покрытия значительно меньше, чем у металла, деформация композиции металл-покрытие подчиняется закону плоских сечений. Приведен пример аппроксимации реального перехода от одной толщины к другой в виде галтели. Представлены распределение нормальных и касательных напряжений по длине переходного участка, зависимость максимальных значений нормальных и касательных напряжений от радиуса перехода. Установлено, что изменение жесткости судового конструктивного элемента приводит к локальному изменению поля напряжений в армированном полимерном покрытии и появлению в этой зоне дополнительных напряжений.Polymer coatings are an effective tool for solving the problems of repair of ship hull structures without violating their integrity. They serve as an alternative to repair by replacement method. Therefore, the calculation of strength indicators of polymer coatings of ship structures is an urgent task. It is especially important to have strength calculation algorithms for variable stiffness structures. Stress fields of reinforced polymer coatings on the boundaries of changes in the stiffness of ship structural elements were studied. The aim of the work was to reveal the mechanism of coating detachment, the creation of reliable experimental techniques. The hypothesis of the constancy of the coating thickness stresses acting parallel to the interface of the composition metal-coating. It is believed that the stiffness of the coating is much less than that of the metal, the deformation of the metal-coating composition obeys the law of flat sections. An example of approximation of the real transition from one thickness to another in the form of a galtel is given. The distribution of normal and tangential stresses along the length of the transition section, the dependence of the maximum values of normal and tangential stresses on the transition radius are presented. It is established that the change in the rigidity of the ship structural element leads to a local change in the stress field in the reinforced polymer coating and the appearance of additional stresses in this zone.