Конструкции для композиционных материало

Для большей части конструкций требуется композиционный материал, в котором волокно было бы уложено таким образом, чтобы обеспечивало уровень свойств, средний между свойствами материалов с двумя типами укладки приведенными в таблице. [c.421]

Рассмотренный выше подход к оценке теплостойкости и несущей способности элемента конструкции из композиционного материала принципиально сохраняется и в условиях плоского напряженного состояния. Однако в этом случае необходимо учесть анизотропию свойств стеклопластиков. Для ортотропных материалов, к которым относится большинство конструкционных стеклопластиков, в условиях плоского напряженного состояния на основании обобщенного закона Гука можно записать [c.206]

I. Методы сварки и пайки предполагают соединение композиционных материалов по металлической матрице. Армирующий наполнитель в сварном или паяном шве или полностью отсутствует (например, в стыковых швах, расположенных поперек направления армирования в волокнистых или слоистых композиционных материалах), или присутствует в уменьшенной объемной доле (при сварке дисперсно-упрочненных материалов проволоками, содержащими дискретную армирующую фазу), или происходит нарушение непрерывности и направленности армирования (например, при диффузионной сварке волокнистых композиций поперек направления армирования). Следовательно, сварной или паяный шов является ослабленным участком конструкции из композиционного материала, что требует учета при конструировании и подготовке места соединения под сварку. В литературе имеются предложения по автономной сварке компонентов композиции для сохранения непрерывности армирования (например, сварка давлением вольфрамовых волокон в композиции вольфрам — медь [10]), однако автономная сварка ВСТЫК волокнистых композиционных материалов требует специальной подготовки кромок, строгого соблюдения шага армирования и пригодна лишь для материалов, армированных металлическими волокнами. Другое предложение состоит в подготовке СТЫКОВЫХ соединений с перекрытием волокон на длине больше критической, однако при этом возникают трудности С заполнением стыка матричным материалом и обеспечением прочной связи по границе волокно—матрица. [c.500]

В настоящее время для улучшения весовых характеристик конструкций в авиации все шире применяют композиционные материалы в дополнение к традиционным сплавам. Рассмотрим случай подкрепления конструкции из алюминиевого сплава композиционным материалом. Примем для алюминиевого сплава ал = 400 МПа, Рал = 2,8 г/см и для композиционного материала а . и = 300 МПа, = 1,5 г/см. Получим [c.349]

Обычно применяемый подшипник лопатки направляюш,его аппарата в этой турбине заменен двумя подшипниками для средней опоры 8 он закреплен на днище крышке турбины шпильками 9, для верхней опоры 12 установлен в верхнем перекрытии крышки. На внутреннюю поверхность этих подшипников, выполненных из углеродистой стали, нанесен слой нового антифрикционного композиционного материала, работающего здесь без смазки благодаря малому тепловыделению и хорошему отводу тепла. В среднем подшипнике установлено манжетное уплотнение. Такой же подшипник 6 нижней цапфы имеется в нижнем кольце направляющего аппарата. Протекающая в крышку турбины вода отводится самотеком через зуб спиральной камеры по трубе 27. В направляющем аппарате высотой = 0,2Di установлено 20 лопаток 7. Механизм поворота отличается конструкцией рычагов 13 меньшей высоты и жестким низким регулирующим кольцом 17, консольно расположенными на специальных кронштейнах 14 четырьмя сервомоторами 15. В шарнирах механизма установлены втулки со слоем фторопласта, работающие без смазки. [c.35]

Если изделие конструируется по принципу композиционного материала с реализацией комбинированного упрочнения — объемного и поверхностного, то открываются возможности успешного использования всех дислокационных механизмов упрочнения Од(п.я.) и Оз — для объемного упрочнения, Пд(л), Ош Оф, Ор — для поверхностного при нанесении покрытий. Такой новый подход к упрочнению различных металлических изделий (развитие нового принципа комбинированного упрочнения) позволяет по-новому рассматривать и всю проблему покрытий в целом. С этих позиций покрытия рационально применять не только для восстановления изношенных поверхностей деталей машин, но и главным образом при производстве новых деталей машин, инструментов и конструкций. [c.11]

Если слой трансверсально изотропный с плоскостью изотропии, нормальной к оси х, то матрица [Q j 1 также определяется равенством (15). Это соответствует в первом приближении элементарному слою композиционного материала, в котором волокна параллельны оси х. Поскольку эту модель часто используют для описания свойств материала и при расчете конструкций, для нее вводят новые специальные оси, а именно ось Ь, определяющую главную ось симметрии материала и направленную вдоль волокон ось Т, определяющую поперечное направление в плоскости слоя ось Z, направленную по толщине. Таким образом, индексы 1, 2, 3 заменяют на Т, 2, а индекс 6, соответствующий сдвигу, заменяется на 5. Соотношения (13) принимают вид [c.163]

Когда размеры структурных компонентов композиционного материала (например, диаметр волокон, толщина слоев) значительно меньше размеров конструкции, для технических приложений часто оказывается достаточным знать усредненные характеристики движения. В таких случаях вполне приемлемой оказывается модель сплошного тела, в котором" неоднородности сглажены . Примером такого подхода может служить использование классической теории упругости для описания традиционных конструкционных материалов, обладающих гетерогенной зернистой структурой. Аналогичная модель слоистого композиционного [c.291]

Предел прочности типичного композиционного материала, предназначенного для кузова автомобиля, составляет 85—105 кгс/мм, а модуль упругости при изгибе (0,7—10,5)10 кгс/мм. В панелях кузова большого размера толщиной 2,54 мм этот материал обеспечит жесткость, сравнимую с жесткостью стального листа толщиной 0,9 мм. Поскольку композиционный материал не обладает пластичностью, исключается возможность его повреждения из-за деформационных воздействий и срок службы будет определяться временем до его разрушения. Следовательно, для материала с указанными характеристиками допустимы достаточно высокие изгибающие моменты, действие которых в случае использования стального листа вызовет его деформацию. Материал может быть также использован в конструкциях, составляющих каркас кузова. [c.15]

Полноразмерные (по размаху) обшивки крыла самолета Р-100 были изготовлены из эпоксидного боропластика таким образом, чтобы обеспечить их взаимозаменяемость с металлическими, представляющими собой неразборную жесткую конструкцию. Расчет обшивок из композиционного материала проводили с использованием тех же критериев, что и для металлических (алюминиевых) аналогов. Некоторые конструктивные ограничения, обусловленные таким подходом, показаны на рис. 7. [c.140]

Другим волокном, используемым в конструкциях из армированного композиционного материала, для которых необходимы высокий модуль и высокая прочность даже при повьппенных температурах, является волокно бора. О борных волокнах в форме, пригодной для конструкционных приложений, впервые упоминается в литературе в 1960 г. [31] позднее по волокнам бора был написан обзор [67]. [c.272]

При некоторых условиях для статически неопределимой конструкции не только при растяжении, но и при сжатии уровень нагрузок, соответствующих наступлению общей неустойчивости, может значительно превышать нагрузки, вызывающие местную неустойчивость. Гораздо более вероятно, однако, что начало общей неустойчивости в виде выпучивания опережает появление местной неустойчивости или следует сразу л<е за ней. Существенная роль матрицы в волокнистом армированном композиционном материале заключается в фиксировании волокон в слое и самих слоев в материале. Относительная легкость выпучивания отдельных волокон и слоев композита при сжатии является наиболее сильным ограничением использования армирующих волокон для усиления материала в направлении действия сжимающих нагрузок. [c.21]

Применение ультразвуковых методов для композиционных материалов из-за сильного затухания упругих волн возможно только при условии снижения частоты в области ниже 1 мГц. Для крупногабаритных конструкций и изделий с толщиной свыше 50—100 мм частотный диапазон в зависимости от типа материала и контролируемого параметра должен находиться в области 50—500 кГц. При контроле физико-механических характеристик для повышения точности измерений необходимы малое затухание и высокая крутизна переднего фронта упругой волны. Однако малое затухание можно получить только на низких частотах (20—200 кГц), а высокую крутизну переднего фронта — на высоких частотах. При контроле дефектов снижение частоты приводит к снижению чувствительности и разрешающей способности, увеличению длительности сигнала (мертвой зоны), а повышение частоты уменьшает диапазон контролируемых толщин. Таким образом, применение ультразвуковых методов для композиционных материалов выдвигает ряд новых требований, осуществление которых приведет к изменению методики контроля, конструкции преобразователей и принципиальных электрических схем приборов. К этим требованиям относятся [c.85]

Нанесение износостойкого композиционного материала на рабочие поверхности диска и подушки узлов гидравлической разгрузки многоступенчатых секционных насосов позволило увеличить срок их службы в 4—5 раз. Для увеличения долговечности щелевых уплотнений многоступенчатых секционных центробежных насосов, выравнивания их износа по ступеням предложена усовершенствованная конструкция щелевого уплотнения, устанавливаемого в зоне средней ступени насоса. Щелевое уплотнение этой конструкции выполняет также роль радиальной промежуточной опоры. Оно представляет собой (рис. 61) уплотнительное кольцо 2, на внутреннюю поверхность которого нанесен композиционный износостойкий материал. Уплотнительное кольцо уста- [c.117]

Для многих частных видов структуры пакета слоев многослойного материала формулы (1.67) заметно упрощаются. Рассмотрим три вида структур, часто используемых при создании конструкций из композиционных материалов. [c.25]

Терминология. Термин волокнистые композиционные материалы означает, что для упрочнения материала используются волокна. Поэтому их называют также композиционными материалами,, армированными волокнами. Свойства различных типов армирующих волокон перечислены в табл. 1.2. Как видно из таблицы все армирующие волокна обладаю высокой прочностью диаметр волокон обычно составляет 5 100 мкм. Сами волокна не используются для изготовления конструкций, изделий и т. д. Лишь соединяя их между собой с помощью полимерной, металлической или другой матрицы, можно получать композиционные материалы и изготавливать из них листы, трубы и другие изделия. Эти материалы и представляют собой волокнистые композиционные материалы, или армированные материалы. Для получения армированных углерод- [c.16]

Биметалл — композиционный материал из двух слоев разнородных металлов или сплавов (например, сталь и алюминий), применяемый для повышения прочности и жаростойкости конструкций, снижения их массы или как материал со специальными свойствами. [c.210]

Так же, как и в общем случае расчета конструкций из композиционных материалов, анализ перечисленных вьГше элементов включает некоторые основные положения. Необходимо прежде всего учитывать анизотропию материала, а также определить тот уровень, до которого должны быть описаны свойства конкретной рассматриваемой системы. Важно использовать только те термоупругие свойства, которые позволяют наилучшим способом описать композиционный материал и основаны на большом количестве экспериментальных данных [10, 71]. В атом смысле необходимо обращать особре внимание на построение математической модели конструкции. Удачная расчетная модель создает возможности для наиболее точного предсказания поведения конструкции из композиционного материала. [c.109]

В настоящей книге предпринята попытка изложить, минимум сведений, необходимых для выполнения всех основных этапов прочностного расчета оболочечных конструкций из композиционного материала. В двух первых главах приведены зависимости для описания упругих свойств анизотропных тел и упругих характеристик однонаправленных и многослойных композиционных материалов. Кроме того, с помощью одной из наиболее простых структурнофеноменологических моделей дано наглядное представление о специфике деформирования волокнистого композиционного материала с полимерной матрицей. Основное внимание в книге уделено изложению вариационно-матричного метода расчета сложных оболочечных конструкций применительно к многослойным конструкциям из композиционных материалов. В приложениях даны некоторые специальные подпрограммы для ЭВМ. [c.5]

Если необходимо достичь максимальную удельную жесткость элемента конструкции из композиционного материала (т. е. жесткость, отнесенную к массе материала, приходящейся на единицу площади его поверхности), то основным требованием при растяжении является максимальное значение величины Ejp, где р — плотность композиционного материала. Так как армирующий на-полшттель всегда имеет более высокое значение /р, чем матрица (см. табл. 4.3), то для достижения максимальной удельной жесткости композиционного материала необходимо добиваться максимально высокой степени наполнения. [c.189]

Композиционный материал для эл.конструкций, поиготов-ление антикоррозионных герметиков, клеев, лакокрасочных покрытий [c.63]

Феноменологическое исследование механических свойств композиционных материалов может быть проведено двумя путями. Первый основан на рассмотрении армирующего материала как конструкции и учитывает реальную структуру композиции. В этом случае задача состоит в установлении зависимостей между усредненными напряжениями и деформациями. Второй путь основан на рассмотрении армированных материалов как квазноднородных сред и использовании традиционных для механики твердых деформируемых тел средств и методов их описания. Краткая схема аналитического расчета упругих констант композиционного материала методом разложения тензоров жесткости и податливости в ряд по объемным коэффициентам армирования приведена в монографии [60, 83]. Установлено, что при малом содержании арматуры можно ограничиться решением задачи для отдельного волокна, находящегося в бесконечной по объему матрице. Однако такой подход заведомо приводит к грубым погрешностям при расчете упругих характеристик пространственно армированных материалов, объем которых заполнен арматурой на 40—70 %. К тому же следует учесть, что пространственное расположение волокон в этих материалах приводит к росту трудностей при решении задачи теории упругости по определению напряженно-деформированного состояния в многосвязанной области матрица—волокно. Коэффициент армирования при этом входит в расчетные выражения нелинейно, что приводит к очередным трудностям реализации метода разложения упругих констант материала по концентрациям его компонентов. [c.55]

Другими словами, оптимальное решение лежит на границе всех ограничений. На рис. 12 показаны графики для типовых структур с углами армирования + 0 и О—90°. На рисунке точки соответствуют металлическим элементам. Масса узлов соединений не учитывается. Из рисунка следует, что оптимальным материалом является высокомодульный углепластик с соотношением слоев 90% под углом 0° и 10% под углом 90°. Такой материал имеет осевой модуль упругости, равный 25 300 кгс/мм, и позволяет снизить массу элемента более чем в 2 раза по сравнению с алюминием. При уменьшении длины стержня роль осевого модуля снижается, соответственно возрастает влияние предела прочности при сжатии, и более эффективным оказывается боропластик, имеюхций очень высокий предел прочности при сжатии. Это обстоятельство является важной отличительной чертой процесса проектирования элементов ферменных конструкций из композиционных материалов. В результате анализа геометрических параметров и нагрузок выбирают тип и структуру композиционного материала, оптимального для заданных условий эксплуатации. В табл. 3 для сравнения приведена масса двух стержней различной длины и из различных материалов. Изменение длины стержня полностью меняет порядок расположения материалов по степени эффективности. [c.129]

В теории механических колебаний балок из композиционных материалов, а также других конструкций можно выделить два основных направления (они обсуждаются в работах [34, 1 ]) метод эффективных модулей и метод эффективных жесткостей. Согласно первому методу композиционный материал в задачах динамики рассматривается как однородный и ортотроппый (свойства такого условного материала соответствуют исходному материалу), а согласно второму — по упругим постоянным волокон и связующего и геометрическим параметрам находят эффективные жесткости . Эти методы приводят к различным уравнениям движения. и граничным условиям. Значение метода эффективных жесткостей заключается в возможности описывать волновую дисперсию, кроме того, он более эффективен в задачах о распространении волн. Проблема распространения волн в композиционных материалах здесь не обсуждается. Отметим только, что она рассмотрена в работах [40, 6, 16, 82]. В задачах динамики конструкций из композиционных материалов метод эффективных жесткостей получил более широкое распространение. Для балок из слоистых композиционных материалов наиболее эффективна разновидность метода, которая изложена в работе [77] и описана ниже.. [c.138]

В этой главе рассмотрена только линейно-упругая модель материала. Такая модель является первым приближением и может быть приемлемой или неприемлемой для данного композиционного материала. Например, как при быстром, так и при длительном нагружении материалов с полимерным связующим необходимо учитывать их упруговязкие свойства. Но для того, чтобы описать до разрушения деформирование композиционных материалов с пластичной металлической матрицей, необходимо учитывать пластические свойства. К сожалению, из-за сложности описания этих эффектов они зшитываются только в отдельных и немногочисленных теориях пластин. В последнее время для анализа сложных конструкций используют метод конечных элементов. Поскольку такой подход описан в гл. 7 т. 8, здесь он не обсуждается. [c.157]

Микромеханическая точка зрения основывается на том, что поведение композиционного материала или конструкции тесио связано с величиной и распределением внутренних напряжений и с передачей нагрузки от одного компонента к другому. В микромеханике исследуются эти внутренние напряжения, а также внутренние реакции и взаимодействия отдельных частей, вызываемые приложенными силами. Полученные сведения являются основой для расчета и предсказания макроскопического поведения материала, выяснения вида разрушения и установления критерия прочности. [c.493]

Борные волокна позволили получить первый истинно композиционный материал для авиационно-космической техники. Преимущества борных волокон состоят не только в том, что они обладают высокими показателями удельных механических свойств, но и в том, что их использование возможно в сочетании как со связующими, ранее разработанными для стеклопластиков, так и с алюминием. Поскольку авиационные конструкции обычно проектируются с учетом требований как по жесткости, так и по прочности, композиционные материалы на основе борных волокон эффективнее использовать в тех агрегатах, в которых малые деформации должны сочетаться с высокой прочностью. Борное волокно пока еще относительно дорогой материал, хотя его стоимость не столь велика, как указывается в некоторых источниках. Пауэрс [16], например, считает, что цена борного волокна до некоторой степени зависит от уровня цен и технологии получения других волокон. Относительно высокий спрос и усовершенствование процессов изготовления могли бы обеспечить снижение цены на борное волокно до 110 доллар/кг. [c.46]

Предварительные конструктивные проработки показали, что трубчатая ферма более аффективна, чем панели повышенной жесткости или брусья. Были сконструированы трубчатые элементы диаметром до 200 мм и длиной примерно до 3,5 м. В состав конструкции входят титановые трубы квадратного и круглого сечения, с местным усилением внешней поверхности бороэпоксидным пластиком. Квадратные трубы будут иэготовляться диффузионной сваркой круглые — точением. Титан будет нести нагрузки вплоть до допустимых напряжений, композиционный материал — нагрузки, равные разнице между пределом прочности и допустимыми напряжениями, а в зоне силового привода будет обеспечивать дополнительную жесткость. Толщина бороэпоксидного пластика будет колебаться от 4 слоев там, где он служит для повышения прочности, до более чем 100 там, где он служит для повышения жесткости. Предварительные проработки вариантов показали, что 36 кг бора могут облегчить титановую конструкцию примерно на 170 кг. Общее облегчение конструкции по сравнению с чисто титановым вариантом составит около 11%. Хотя передача композиции большего процента нагрузки позволила бы сильнее облегчить конструкцию, принятый вариант считается более надежным, более дешевым и менее рискованным с точки зрения сроков. [c.120]

Грузовые манипуляторы. Руки грузовых манипуляторов будут состоять, видимо, из двух звеньев каждая и храниться в сложенном виде в грузовом отсеке, откуда будут выдвигаться при необходимости производить разгрузку [3]. Из требований, предъявляемых к рукам , наиболее критичным является жесткость — чтобы ограничить изгиб кроме того, важна способность переносить скручивающие нагрузки и гасить колебания. Композиционные материалы, в первую очередь на основе графита, видимо, идеально подходят для решения этой задачи. Изучается вариант конструкции, состоящей из тонких титановых труб, приваренных к концевым фитингам, и слоев композиционного материала, накладываемых на эти трубы под углами 0 и 45° (предположительно бороэпоксид). Детальная конструктивная проработка будет завершена не ранее 1975 г. [c.122]

Верхняя обшивка. Выбран композиционный материал бор — алюминий (В—А1) ввиду высоких показателей прочности при сжатии и удельного модуля сдвига, особенно при температурах 150—200° С. Материал получен диффузионной сваркой монослоев, содерН ащих борные волокна диаметром 140 мкм (47% по объему) в матрице из алюминиевого сплава 6061 и приварен к титановым закоицовкам корня (комля) для передачи нагрузок. Обшивка представляет собой трехслойную конструкцию с листами из бор-алюминия и алюминиевым заполнителем. Внутренняя поверхность выполнена плоской с тем, чтобы упростить проблему крепления. Принятая ориентация волокон 0 45 - с добавлением слоев, ориептгт-рованных под углом 90°, для локального усиления болтовых соединений при наложении действующих по хорде усилий от закрылков и предкрылков. Для крепления листов внешней облицовки к титану необходимы трехступенчатые соединения (см. рис. 13). Вследствие меньших действующих нагрузок для крепления внутренних листов требуется только двухступенчатое соединение. Нагрузка в соединениях по внешней поверхности составляет 3567 кгс/см. Для расчета отверстий болтовых соединений был использован зкспериментальпо определенный коэффициент концентрации напряжений. Отверстие для отбора проб топлива диаметром 76 мм усилено дополнительными слоями, ориентированными в направлениях 0 и 45°. [c.151]

Изготовление деталей, элементов и узлов конструкций из композиционных материалов наиболее целесообразно непосредственно из полуфабрикатов монослойной боралюминиевой ленты, углеродной ленты, формированием в процессе получения материала. Изготовление же деталей и элементов конструкций из собственно композиционного материала в виде листов, прутков, слитков и т. д. весьма затруднительно и не всегда позволяет эффективно реализовать основные преимущества его по сравнению с обычно используемыми для этих целей материалами. [c.190]

В качестве примера рационального использования различных методов соединения боралюминия в конструкциях приведены крышка люка самолета F-106 и силовой шпангоут самолета F-111. Крышка люка размером 289x280 мм с радиусом кривизны 1090 мм выполнена клееной. Шпангоут размером 762 х 1220 мм изготовлен из титана и композиционного материала на основе алюминиевого сплава 6061-Т6 и волокон борсик. Для соединения элементов применяли точечную сварку, склейку и механический крепеж. Во время прочностных испытаний образцов разрушение произошло при нагрузках, составляющих 160 и 130% предельной расчетной для крышки и шпангоута соответственно. [c.198]

Метод акустической эмиссии. Для проведения анализа процессов микротрещинообразования в образцах и изделиях из металлов [14] необходимо применять метод акустической эмиссии, который основан на исследовании акустических параметров (интенсивность акустических импульсов, амплитудный и частотный спектры импульсов и т. д.) при образовании микротрещин под воздействием напряженно-деформированного состояния изделий, конструкций и образцов при приложении нагрузки, уровень которой значительно ниже предельного (разрушающего) значения. Для композиционных материалов метод еще недостаточно изучен [14], однако ему в последнее время уделяется все большее внимание. Значительная эффективность данного метода объясняется тем, что физический процесс микротрещинообразования непосредственно связан с кинетикой разрушения материала как на стадии изготовления, так и эксплуатации. Метод позволяет оценивать состояние изделия в процессе эксплуатации, если наблюдение за режимом трещинообразования в изделии было начато с самого начала эксплуатации изделия. Метод является также эффективным при контроле прочности изделий , который основан на установлении многопараметровой связи акустических параметров микротрещинообразования с прочностью изделия. Метод применяется при контроле изделий из полимерных композиционных материалов в режиме их опрессовки. [c.88]

В ближайшем будущем композитом промышленного значения, имеющим более низкую стоимость, по-видимому, будет алюминий, армированный волокнами из углерода и корунда. Данные, приведенные на рис. 1, в, г, показывают, что боралюминий не имеет преимущества по сравнению с борэпоксидным материалом. Однако в ряде случаев применение боралюминия может быть более эффективным, например для гасителей вихревых токов в сверхпроводящих электрических машинах, где требуется высокая электропроводность в сочетании с прочностью и жесткостью конструкции. Фактором, ограничивающим применение боралюминия при низких температурах, является его значительная теплопроводность. Как и борпластик, композиционный материал борное волокно — сплав 6061 при 4 К обладает прекрасными характеристиками и высокой стабильностью свойств [8]. [c.77]

В ИМАЫ АН СССР разработаны универсальные алгоритмы и программы оптимизации элементов конструкций из многослойных разно-ориентированных волокнистых композитов, поскольку технологическая возможность изменения числа слоев и их ориентации позволяет оптимально проектировать макростроение материала для заданных условий нагружения и функционального назначения элемента конструкции. Использование разработанных универсальных программ для ЭВМ при оптимизации по массе высоконагруженных элементов конструкций из композиционных материалов приводит к снижению их массы на 20—3(У% по сравнению с металлическим вариантом конструкции. [c.18]

Новой областью применения композиционных материалов, как уже отмечалось, является робототехника. Здесь использование композитов обеспечивает не только прямую экономию металла, но и возможное повышение быстродействия вследствие снижения инерционных сил. Удельная прочность и жесткость, которые у направленно-армированных композитов в несколько раз выше, чем у металлов, по сути пропорциональны ускорениям или допустимым скоростям вращения для данного материала. При этом создается также возможность снизить массу станины без потери прецезионности. В ИМАШ АН СССР проводятся изыскания вариантов замены элементов руки робота скалки и гильзы пневмо- и гидроцилиндра на композитные. При правильно выбранных схемах армирования и допустимых толщинах тонкостенных элементов с учетом требований прочности и жесткости может быть достигнуто трехкратное снижение веса движущихся частей робототехнических конструкций. [c.19]

Фибробетон — композиционный материал, в котором монолитно соединены и совместно работают в конструкции фибры различных волокон и бетон. Для армирования фибробетона могут применяться металлические и неметаллические (стеклянные, базальтовые, асбестовые и др.) волокна. В качестве фибр используют тонкую проволоку диаметром 0,1...0,5 мм, нарубленную на отрезки длиной 10...50 мм. Лучшие результаты обеспечивают фибры диаметром порядка 0,3 мм и длиной 25 мм. [c.319]

На практике часто возникает необходимость соединения деталей узлов из композиционных материалов между собой и с конструкциями, выполненными из металлов и сплавов. В этом случае задача сводится к обеспечению равнопрочности соединения с основным материалом. Соединение композиционного материала производится через матрицу, по прочности существенно уступающей волокнам. В месте соединения волокна претерпевают разрывы и для обеспечения прочности соединения необходимо использовать большие пере-крьпия. Отношение длины перекрытия к толщине материала обычно не менее 20. [c.295]

Конструкционные композиционные материалы, как правило, считаются линейноупругими и не допускают больших деформаций, т.е. их использование обычно приводит к получению жестких конструкций, для описания которых могут быть привлечены линейные уравнения, приведенные выше. Однако для композитных оболочек характерен один вид нелинейности, связанный с особенностями композиционных материалов. В связи с высокой прочностью материала стенка оболочки, спроектированной по условию прочности, часто оказывается достаточно тонкой и допускает изгибкые деформации, приводящие к заметному изменению радиусов кривизны оболочки. Для приближенного учепа этого эффекта третье уравнение равновесия (9.14.1) необходимо заменить следующим [c.228]

Композиционные материалы с титановой матрицей являются перспективными жаропрочными материалами для авиакосмической техники и найдут применение в новых конструкциях реактивных двигателей, где возникает необходимость в материалах, вьщерживающих температуру эксплуатации до 800 °С. Использование композиционного материала позволяет значительно снизить массу конструкции, что крайне необходимо двд аэрокосмической техники. В настоящее время ведутся исследования по созданию из КМ деталей компрессора, например лопаток, турбин и др. К материалу матрицы жаропрочного КМ предъявляются следующие требования значительное сопротивление окислению, высокая прочность при повышенных температурах, удовлетворительная пластичность при комнатной температуре. Между материалом волокон и матрицей не должно происходить химического взаимодействия при повышенных температурах. В качестве матрицы жаропрочных КМ могут быть использованы псев-до-а-титановые сплавы, например сплав IMI834. В качестве упрочните-ля выступают волокна Si . Сплав IMI834, упрочненный волокнами Si (S S-6), предназначен для эксплуатации при температурах до 550 °С. При производстве данных КМ используются технологии магнетронного распыления и горячее изостатическое прессование. Для предотвращения химического взаимодействия при повышенной температуре волокна и матрицы используются защитные покрытия волокон и метод фазовой [c.202]

Для улучшения свойств слабо нагруженных конструкций мокрое формование слоистых пластиков иногда сочетают с формованием с эластичной дргафрагмой. Поскольку сухое волокно трудно пропитать небольшим количеством смолы, исходное объемное соотношение смолы и армирующих материалов обычно берут не менее 2 1. Массовое соотношение этих компонентов я 1 1. При контактном формовании заготовок для компенсации высокого содержания смолы приходится увеличивать толщину композиционного материала. К таким изделиям относятся архитектурные панели и ограждения, арматура и облицовка ванных комнат, а также составные конструкции в легковых и грузовых автомобилях. Однако при получении ответственных опорных деталей иногда встречаются пространственные ограничения. Для уменьшения содержания смолы и улучшения конструкционных свойств можно использовать различные способы удаления излиш ка связующего. [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...