ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Проектирование композитов из "Справочник по композиционным материалам Книга 2 " При разработке промышленных композиционных материалов следует ориентироваться на средние физико-механические показатели, приведенные в табл. 26.6 для композитов на основе стекловолокна и полиэфира. Прочность и модуль упругости композитов меняется в основном линейно с содержанием стекловолокнистого (или гибридного волокнистого) наполнителя. Подобные параметры для стекловолокнистых композитов представляют обычно в виде таблицы с указанием цены, массы, формуемости и качества поверхности изделий. Такие величины для основных видов АП можно найти в гл. 7. [c.501] Плотность стекловолокна типа Е составляет 2550 кг/м , полиэфирной термореактивной смолы 1200 кг/м и минерального наполнителя (карбоната кальция) 2700 кг/м . В зависимости от соотношения этих компонентов в составе плотность сформованного композита меняется в интервале 1490. .. 2080 кг/м . Снижения плотности композита, сопровождаемого, однако, ростом стоимости материала, можно достичь замещением части минерального наполнителя пустотелыми стеклянными микросферами. [c.502] При разработке автомобильной техники важно помнить, что композиты на основе АП не обладают пластичностью. В то время как деталь из утомленного металла (изогнутая) может еще функционировать, сломанная деталь из композита не может. АП-композиты обладают способностью к сохранению значительно большего количества энергии (как в пружине) по сравнению с пластичными металлами, но их нельзя назвать качественными материалами для поглощения энергии при напряжениях, превышающих предельное. Такая комбинация свойств позволяет, например, использовать буфера и опоры радиаторов, изготовленные из АП, но отнюдь не конструкционные детали, которые должны выдерживать первоначальную или основную нагрузку в критических случаях. [c.503] Нецелесообразно пытаться создать эффективную конструкцию детали из АП, которая бы предназначалась только для замены существующей детали из другого материала. Но такая возможность тем не менее достигается путем комплексной модификации группы соседних деталей с целью реализации преимуществ уникальных свойств и возможностей АП по снижению массы общего числа деталей в узле, качеству их отделки, а также вкладу в общую конструкцию изделия. Ежегодные модификации и изменения моделей существующих транспортных средств как раз и являются случаями такого рода. [c.503] Хотя и было доказано, что композиты обладают чрезвычайно высокой прочностью при использовании их в широком круге автомобильных деталей полунесущего назначения, опыт их использования существенно меньше, чем в случае металлических деталей. И поэтому естественно, то конструкторы склонны к некоторой перестраховке, используя при проектировании стенки больших толщин, чем необходимо в действительности. Чтобы правильно оценить возможность использования АП при обеспечении оптимальной жесткости, прочности и минимальной массы, полезно проводить компьютерное моделирование по определенным элементам для анализа напряжений при ожидаемых условиях нагружения. В этом случае можно ожидать большего доверия к АП-материалам без использования избыточного запаса прочности в расчете на безопасность. [c.504] Для разработки самых обычных, несущих нагрузку деталей конструкции, имеющих приемлемый прогиб под нагрузкой, можно использовать относительно простой метод анализа напряжений. При сравнении с соответствующими стальными фланцевыми, трубчатыми деталями и деталями крышки необходим более серьезный учет механических факторов при компенсации более низкой величины модуля эластичности АП. При расчете и оценке таких ситуаций очень важно, чтобы конструкция сохраняла бы свою форму под нагрузкой и по возможности части ее были бы связаны (склеены) между собой, образуя единую секцию для обеспечения необходимой стабильности. В некоторых случаях для предотвращения деформирования секций могут быть использованы ребра жесткости и косынки. При правильной разработке конструкций разрешается введение внутренних элементов для связывания внешних панелей без серьезного искажения формы. Таким образом, создается возможность создания закрытых секций и одновременно лучший механизм передачи нагрузок на внешние панели и от них на конструкцию. [c.504] Часто используют самонарезающие винты и шпильки для прикрепления приспособлений, элементов отделки и других деталей автомобиля с использованием бобышек или без них. Для случая более сильного нагружения (такого, как у дверных петель) используют приклеиваемые гайки или накладки, которые в случае стальных панелей обычно привариваются или приклеиваются к их обратной стороне. Для обеспечения правильного распределения нагрузок стальные накладки должны по толш,ине составлять примерно одну треть от толш,ины листа композита, с которым они связаны таким образом, чтобы оба материала обладали примерно одной и той же стойкостью к изгибу под нагрузкой, а кромки накладок не прорезали бы композитную панель. [c.505] С соответствующим колесом, выполненным из металла. Типичные автомобильные детали, выполненные из АВП, приведены на рис. 26.5. [c.506] Такая шина обнаруживает преимущества в режиме давления, например, в низком сопротивлении качению и низкой скорости изнашивания благодаря стабилизации поверхности качения шины под действием ленты. Из шины может быть частично или полностью спушен воздух для повышения проходимости на слабых грунтах. Низкое давление накачки обеспечивает малый угол входа (что снижает бульдозерный эффект) и обеспечивает распределение давления. Наконец, лента существенно повышает сопротивление к проколам через протектор. [c.507] Вернуться к основной статье