Конструирование из композитов

Попытки постановки и решения задач оптимального проектирования оболочек (ОПО) из композитов относятся к концу 50-х — началу 60-х гг., т. е. ко времени первых опытов конструирования простейших оболочечных конструкций из стеклопластика. На этом начальном этапе возникновения и становления теории и [c.10]

Композиционные материалы (КМ) обладают комплексом свойств и особенностей, отличающихся от традиционных конструкционных материалов (металлических сплавов) и в совокупности открывающих широкие возможности, как для совершенствования существующих конструкций самого разнообразного назначения, так и для разработки новых конструкций и технологических процессов. Успешная реализация больших потенциальных возможностей, заложенных в идее композиционного материала и в свойствах его компонентов, в значительной степени зависит от уровня информированности конструктора об этих возможностях, принципах конструирования и методах расчета. К сожалению, этот уровень не вполне соответствует достижениям науки. Ситуация усугубляется и тем, что имеющаяся (и достаточно обширная) литература по композитам ориентирована в основном на научных работников, а не на инженеров, занятых расчетом, проектированием и изготовлением конструкций из композитов. [c.6]

Уравнения (2)—(4) довольно грубо аппроксимируют прочность слоя, однако они показывают влияние различных характеристик на прочность композита. Например, из уравнения (3) видно, что разрушающее напряжение относительно податливой матрицы можно повысить в несколько раз при добавлении небольшого количества очень прочных волокон. Уравнение (4) широко применялось при конструировании сосудов давления, изготавливаемых путем намотки волокон [64, 73] в [71] обосновано применение уравнения (4) для намотанных из стекловолокон сосудов давления под воздействием внутреннего давления после растрескивания смолы. [c.131]

Каждая из этих особенностей в отдельности представляет собой фактор, который не обнаруживается в конструкционных металлах в той степени, в которой он имеется в большинстве волокнистых композитов. В сочетании друг с другом эти особенности обусловливают беспрецедентную сложность усталостного поведения композита, но они также обеспечивают и беспримерные возможности конструирования материалов с более высоким сопротивлением усталости. Наличие вязкой матрицы приводит к еще большему различию усталостного поведения композитов с металлической матрицей и большинства композитов с полимерной матрицей. [c.396]

Разработка технологии сборки требует внимательного качественного контроля и существенно зависит от выбранного типа соединения, адгезива и подложки так же, как и от условий применения. Использование самонарезающих винтов оказалось полезным для предотвращения расслоения композитов, особенно в условиях циклических или высоких ударных нагрузок. Труды ежегодных технических конференций по композитам являются прекрасным источником современной информации по материалам, разработке и фактическим данным, касающимся применения конструкций из АП. Примером практического применения композитов является отчет об исследованиях по результатам эксплуатации судов из стеклопластиков в ВМС США за 15 лет, описывающий особенности поведения различных деталей конструкций. Кроме того, имеется много технических брошюр, написанных разработчиками основных материалов. Методы разработки путей конструирования и критериев оценки АП все еще развиваются, поскольку в настоящее время оказались доступными новые материалы или их комбинации. Техника конструирования становится 520 [c.520]

В практике применения таких композитов наряду с понятием разработка оборудования, газоходов и др. из конструкционных полимерных материалов появилось понятие конструирование слоистого пластика. [c.172]

Композиционные материалы (КМ) — это гетерофазные системы, состоящие из двух или более компонентов, в которых сохраняются индивидуальные свойства каждого компонента. Композиционные конструкционные материалы по совокупности различных свойств выгодно отличаются от металлических конструкционных материалов, что позволяет совершенствовать существующие конструкции, а также открывать новые пути в области конструирования и технологии изготовления изделий самого различного назначения. Тот факт, что необходимые функциональные свойства этих материалов формируются в процессе изготовления конкретной конструкции, во много раз увеличивает их перспективность за счет варьирования состава и структуры композитов. [c.113]

КОМПОЗИТОВ обеспечивают получение широкого спектра служебных свойств. Для композитов, предназначенных для длительной высокотемпературной службы, решающими моментами при выборе являются не только достигаемые высокие механические свойства, но, главное, их стабильность в течение длительного времени при высоких температурах и нагрузках, в том числе при циклических режимах. Из этого следует, что при конструировании высокотемпературных композитов и подборе пар упрочняющая фаза—матрица большое значение приобретают не только прочность исходных составляющих композитов, их объемная доля, взаимное расположение и схема армирования, но и термическая стабильность компонентов композитов во взаимном контакте друг с другом, т. е. механическая совместимость (согласованность коэффициентов термического расширения) и физико-химическая совместимость (отсутствие интенсивного взаимодействия компонентов между собой, вызывающего деградацию структуры и свойств как армирующей фазы, так и матрицы). Из высокотемпературных интерметаллидов рассматриваются как перспективные NiAl [14], TiAl [15], фазы на основе системы Ti-Nb-Al [16], а также силициды Nb и Мо [15]. [c.214]

Основные направления конструирования торцовых фрез из композита определяются теми технологическими задачами, которые долж- [c.329]

Для подтверждения справедливости данного выше подхода обсудим в оставшейся части этого раздела статистические вопросы разрушения при растяжении отдельного класса композитов, состоящих из параллельно расположенных линейных непрерывных жестких, прочных и хрупких упрочняющих элементов, разделенных материалом матрицы, упругая или пластическая податливость которой значительно выше податливости упрочняющих элементов. Кроме того, предцоложим, что композит состоит из листов, толщина которых много меньше других размеров, и нагружение происходит только в плоскости листа. Хотя этот вид слоистой микроструктуры является весьма частным среди большого многообразия присущих композитам видов микроструктуры, но он имеет широкое применение при конструировании легких тонкостенных оболочек и конструкций из тонких панелей. Эти материалы мы будем называть слоистыми композитами в отличие от композитов, под которыми мы будем подразумевать материалы со структурой более общего вида. [c.178]

В связи с простотой принципов их производства пенонаполненные структуры используются уже больше 25 лет. Несмотря на это, исследователи продолжают изучать проблему их создания, используя различные виды смесей, получая более однородные структуры заполнителя и увеличивая прочность адгезии с металлическим или предварительно отвержденным стеклопластиковым покрытием. Используя систематический входной контроль, автоматическое смешение и оборудование для внесения пен, а в случае производства ответственных деталей в самолетостроении и контрольные испытания (приемочные), можио полностью контролировать всю технологическую схему получения композитов. Как видно из табл. 21.3, не для всех видов пенопластов приведены сдвиговые характеристики. Нет данных по целому ряду параметров, необходимых для конструирования. Эти данные должны быть еще определены для современных видов материалов, чтобы они могли быть надежно использованы. Обычно, когда не существует данных о пределе прочности на сдвиг, он может быть аппроксимирован по уровню 0,7 от известного предела прочности при сжатии. [c.338]

В то время как возрастало использование стеклопластиковых композитов при создании морских судов за последние годы, расширение областей применения СП проходило относительно медленно. Это происходило частично из-за недостатка знаний или недостаточно хорошей осведомленности конструкторов морских судов о свойствах и критериях использования композиционных материалов. Кроме того, суш,ествует понятное сопротивление части конструкторов и судостроителей этим новшествам из-за существенных различий переработочных характеристик этих материалов по сравнению с традиционным металлом, а именно они непластичные (нековкие), не могут быть сварены и конструирование на их основе требует рассмотрения как основного материала, так и процессов его переработки, долговременной эксплуатации в условиях определенной окружающей среды и т. д. Однако приобретенный опыт показал, что при правильном использовании композиционных материалов возникают новые существенные возможности по уменьшению стоимости и массы, улучшению внеш- него вида, увеличению долговечности, снижению эксплуатационных затрат и увеличению срока службы судов. Все это сегодня должно стать значительной частью той информации и практического опыта, которую мог бы получить конструктор морских судов. Тем более, что с развитием КМ появляюгся новые материалы, которые при сопоставлении по прочности и жесткости приближаются к любым металлам, существующим сейчас или могущим появиться в ближайшем будущем. Ближайшие 20— 30 лет могут привести человечество в эру композиционных материалов. [c.535]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...