ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Конструкция оболочек, технология и методика испытаний из "Композитные оболочки при силовых и тепловых воздействиях " Конструкция и технология. Максимальные геометрические размеры испытываемых гладких цилиндрических оболочек (рис. 6.1) таковы с вн = 800 мм, h = 4,8 мм, / = 800 мм. Материал оболочек в исходном состоянии — лента толщиной 0,25 мм, собранная из стеклонитей (ГОСТ 8325-61, марка НС-170/2), покрытых связующим. Его основные компоненты смола Р-2 (резольная фе-нолформальдегидная), анилин, клей БФ-4 и стеарат цинка. Состав смолы фенол синтетический — 140 частей, окись магния — 3 части, спирт этиловый — 35 частей. Содержание связующего в материале — 30%, влаги и летучих фракций — 3,6-3,9%. [c.231] Выбор материала обусловлен его высокими прочностными характеристиками при повышенных температурах, малой теплопроводностью, хорошей технологичностью и сравнительно низкой стоимостью. [c.231] Вторую серию оболочек изготавливали методом ППН с последующим прессованием. Режимы термообработки и прессования 1) нагревание пресс-формы до температуры Т = 353 К 2) нагревание пресс-формы с оболочкой до температуры Т = 423 К при давлении р = 100 МПа 3) выдержка при температуре Т = 423 К и давлении р = 500 МПа в течение 5400 с 4) охлаждение. [c.232] Методика испытаний. Оболочки подвергали воздействию осевой сжимающей нагрузки, равномерно распределенной по контуру, на установке, реализующей центральный способ нагружения [12]. Ее принципиальная схема приведена на рис. 6.2. Установка содержит сварную станину 1, которая одновременно служит и силовой рамой. Нагрузка, создаваемая силовозбудителями 2, через рычаг 3 и тягу 4 передается на верхнюю опору 5 и оболочку 6. Между станиной и нижней опорой 7 располагается силоизмерительное кольцо 8 с наклеенными на нем 24 тензорезисторами. [c.232] Перемещения при Т = То измерялись с помощью визуальных и дистанционных датчиков с ходом 10 мм, а относительные деформации — с помощью тензорезисторов К-25, расположенных на обеих поверхностях стенки. [c.233] Тепловые режимы воспроизводили с помощью радиационных цилиндрических нагревателей с трубчатыми излучателями 9 из жаропрочной стали ВЖ-98. Число и шаг излучателей выбирали из условий обеспечения достаточной равномерности плотности теплового потока по наружной поверхности оболочки. Вдоль образующих были установлены два кольцевых передвижных рефлектора, с помощью которых обеспечивалась равномерность температуры по длине оболочки. С этой же целью наружную поверхность ее покрывали водной эмульсией мела. При высоких температурах в случае воспламенения летучих фракций для гашения пламени вокруг оболочки создавался подвижный пограничный слой инертного газа (аргона). Все эти мероприятия привели к тому, что неравномерность распределения температур по поверхности стенки в рабочей части оболочки не превышала 5%. [c.233] Температуру стенки шмеряли безосновными термодатчиками, чувствительные элементы которых (микротермопары) изготавливали из проволоки хромель-алюмель диаметром d = 0,05 мм. Микроэлектроды приклеивали к наружной поверхности клеем ВТК-2, а к внутренней — клеем ВС-10. При тарировке установки на одну из оболочек каждой серии наклеивали 36 термопар, по показаниям которых определяли поле температур и добивались его равномерности распределения на нагреваемой поверхности. [c.234] Осевые перемещения при Т То шмерялись с помощью охлаждаемых датчиков перемещений, расположенных внутри оболочки и прикрепленных к ее утолщенным торцам. [c.234] В процессе испытаний при Т = То нагружение велось ступенями с интервалом нагрузки АР = 0,1РР до Р = 0,7РР. Здесь РР — расчетная нагрузка. При этом регистрировались показания датчиков перемещений и тензорезисторов. Дальнейшее нагружение велось непрерывно с постоянной скоростью деформации du/dr = 41 10 мм/с вплоть до начала разрушения. Эти испытания позволили определить разрушающую нагрузку Ро, разрушающие напряжения сто, модуль упругости Ei и коэффициент Пуассона ui. [c.234] Оболочки, предназначенные для испытаний при повышенных температурах, вначале при Т = То нагружали ступенями до Р = = 0,7Ро, а затем разгружали до Р = 0. Измеренные перемещения и деформации использовались для определения модуля Ei и коэффициента 1/1. [c.234] Испытания оболочек при равномерном нагреве проводили в следующем порядке. Оболочку нагревали до температуры Т и нагружали ступенями до Р = 0,3—0,5Ро, а затем разгружали до Р = 1 10 Н. Потом переходили к следующему уровню температур и снова оболочку нагружали с последующей разгрузкой. Измеренные при этом перемещения использовались для определения модуля Е. Время перехода от одного уровня температур к другому выбиралось из условий, обеспечивающих возможно меньший перепад температуры между стенкой и утолщенными торцами, а также между наружной и внутренней поверхностями, оно не превышало 220 с. Выдержка при температуре, необходимая для нагружения и измерения перемещений, составляла 180 с. [c.234] Вернуться к основной статье