ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Удельная жесткость трехслойных конструкций из "Промышленные полимерные композиционные материалы " Удельная жесткость композиционных материалов и конструкций на их основе имеет большое значение, особенно в авиационных конструкциях, в которых очевидна выгода от их облегчения, дающая возможность увеличить полезный груз. [c.197] Было установлено, что для слоистых пластиков, таких, например, как полиэфирные стеклопластики, максимальная удельная жесткость (жесткость, отнесенная к общей массе материала, приходящейся на единицу его площади) достигается при оптимальном соотношении компонентов. В трехслойных конструкциях, имеющих толщину оболочек значительно меньшую по сравнению с заполнителем, этот оптимум можно достичь, если масса обеих оболочек, отнесенная к единице площади оболочки (относительная масса оболочек), составляет 7з от общей относительной массы конструкции. Аллен [8] доказывает это положение, ссылаясь на ранее опубликованную работу [9], которая здесь не рассматривается. [c.197] В качестве примера оптимизации удельной жесткости вернемся к трехслойной конструкции, рассмотренной в разделе 4.7.2. [c.197] Теперь можно рассчитать максимальную жесткость при изгибе при общей относительной массе конструкции равной 10 750 г/м , исходя из оптимальной относительной массы двух оболочек 3580 г/ м и относительной массы заполнителя, равной 7160 г/м . [c.197] НОЙ конструкции с менее эффективным балансом масс оболочки и заполнителя. Подтверждение того обстоятельства, что оптимальной жесткостью при изгибе обладают трехслойные конструкции, в которых относительная масса оболочек составляет 7з от относительной массы конструкции, хорошо иллюстрируется рис. 4.8, на котором показана зависимость жесткости при изгибе D от толщины оболочки для трехслойной конструкции с относительной массой, равной 10 740 г/м , т. е. для только что рассмотренной трехслойной конструкции. [c.198] Из рис. 4.8 видно, что максимальная жесткость, достигаемая при толщине оболочки около 1,22 мм, равна 3620 МН ММ при определении ее с той точностью, которая возможна по рисунку. Можно также видеть, что относительно более низкая жесткость, равная 77Ы0 Н-мм , соответствует трехслойной конструкции с оболочками толщиной 3 мм и заполнителем толщиной, намного меньшей оптимальной. Малое удаление оболочек от нейтральной оси является главным фактором, ответственным за низкую жесткость. [c.198] На практике часто нет необходимости оптимизировать жесткость при изгибе только что рассмотренным способом, так как может не оказаться материалов, из которых изготавливаются оболочки и заполнитель необходимой толщины или отвечающих другим предъявляемым требованиям, например требованию высокой ударной прочности, что заставляет изготовлять конструкции с более толстыми оболочками. Кроме того, как будет показано в следующем разделе, при использовании некоторых материалов в качестве заполнителя прогиб трехслойной конструкции под действием напряжений в поперечном направлении может вызывать значительные, если не большие по величине, сдвиговые деформации материала заполнителя в дополнение к растяжению или сжатию оболочек, наблюдаемому при чистом изгибе, которому подвергают трехслойные конструкции при оценке их жесткости при изгибе. [c.198] Вернуться к основной статье