Структура из стеклопластика

В парусной шлюпке, представленной на рис. 4, оболочка, укрепленная длинной продольной балкой, и соединенная с ней каюта изготовлены из стеклопластика со слоистой структурой. [c.241]

Легкость технического обслуживания и ремонта конструкций из стеклопластиков представляет, возможно, наибольший интерес с коммерческой точки зрения. Стеклопластики благодаря устойчивости к коррозии и отсутствию в них процессов гниения су-ш,ественно сокращают объем профилактических работ, обычных для конструкций, работающих в морских условиях. В техническое обслуживание входит удаление морских наростов (рачков, травы и т. д.), которые прилипают к этому материалу так же, как и к другим материалам. Ремонтные работы включают покраску, мелование или обесцвечивание внешнего слоя пластика, удаление царапин или выбоин. Эти работы не снижают основных свойств структуры и относительно легко выполнимы. Основные ремонтные работы, требуемые для морских конструкций, изготовленных из стеклопластиков, могут быть проведены относительно неквалифицированным персоналом обычным инструментом. Так,например, в конце 60-х годов участвующие в войне патрульные катера ремонтировались в Юго-Восточной Азии. В некоторых случаях было необходимо заменить отдельные участки корпуса оказалось возможным провести ремонт в тяжелых условиях при отсутствии квалифицированного персонала. [c.252]

Из-за неоднородности структуры стеклопластиков деструкция полимерного связующего в них протекает не так, как в чистых полимерах. Поэтому, чтобы получить данные, необходимые для расчета тепловых полей в конструкциях из стеклопластиков, термическую деструкцию следует изучать в условиях, близких к эксплуатационным. Исследование процессов термической деструкции стеклопластиков при кратковременном одностороннем тепловом воздействии имеет некоторые особенности по сравнению с обычными методами термогравиметрических исследований, например изометрического термостатирования. Необходимость размещения образца в зоне теплового воздействия нагревателя с управляемым тепловым потоком исключает применение стандартных механических рычажных или пружинных весов. [c.183]

Практика показала, что трубы из пластмассы, усиленной стеклянными волокнами, имеют более однородную структуру, чем трубы с наполнителем в виде ткани, в частности стекломатов. Однородность структуры имеет большое значение с точки зрения прочности труб, поскольку разрушение происходит в наиболее слабом месте (фиг. XV. 25). Для соединения труб из стеклопластиков служат резьбовые фасонные части. Такие трубы используют в основном в нефтяной промышленности. [c.320]

Отметим, что структура стенок после изготовления является чрезвычайно неоднородной из-за наличия в материале хаотически расположенных сквозных, тупиковых и закрытых пор, наплывов связующего, непроклеев и т.д. Исследования показали, что объем пор, например, в пятислойной стенке с одинарными слоями из стеклопластика и заполнителем из ткани гардинного плетения достигает 25% по отношению к ее полному объему. Неоднородность может привести к различной степени герметичности участков. [c.351]

В первой части рассматриваются безмоментные оболочки, образованные намоткой ортотропной ленты. Приведены зависимости, позволяющие исследовать напряженно-деформированное состояние и несущую способность цилиндрической оболочки с произвольной структурой материала. Особое внимание уделяется вопросам оптимального армирования цилиндрических оболочек, нагруженных внутренним давлением, осевой силой и крутящим моментом. Исследованы оптимальные формы безмоментных оболочек вращения, образованных методом намотки ленты и нагруженных внутренним давлением. Приведены методы оптимального проектирования баллонов давления, изготовленных из стеклопластика методом непрерывной намотки, и металлических цилиндрических оболочек, усиленных стеклолентой. [c.2]

Цилиндр ическая оболочка, образованная методом намотки, является основным элементом многих конструкций, изготовленных из стеклопластика. Расчетная схема оболочки существенным образом зависит от принятой модели структуры материала.. В настоящее время можно отметить три основных пути построения такой модели. [c.5]

Коэффициент концентрации напряжений можно снизить, располагая основу стеклянной ткани в соседних слоях под углом друг к другу ( параллельно-диагональная структура стеклопластика). Прочность деталей из стеклопластика с такой структурой, ослабленных крепежом, значительно больше, чем деталей из материала с параллельной структурой кроме того, она в меньшей степени зависит от угла приложения нагрузки. Ниже приведены значения коэффициента К концентрации напряжений [117] для образцов из стеклопластика с различной структурой [c.235]

При увеличении содержания стекловолокнистого наполнителя в ПМ, но не более чем до 85%, прочность крепления повышается минеральный порошкообразный наполнитель, введенный в стеклопластик, способствует уменьшению прочности соединения (крутящий момент при срыве резьбы, снижается приблизительно на 10%). Менее прочными являются соединения деталей из стеклопластика на основе матов, нежели на основе ткани при одинаковом содержании матрицы. Структура стеклянного мата (из рубленого или непрерывного стеклянного волокна) не влияет на удерживающую силу винтов. [c.279]

Промышленностью выпускается значительный ассортимент труб из стеклопластика диаметрами от 20 до 2000 мм и более. Трубы малого диаметра изготавливаются, как правило, методом профилирования, трубы среднего и большого диаметра — в основном намоткой. Технология изготовления и выбор оптимальной структуры стеклопластика достаточно подробно рассмотрены в литературе [98]. [c.121]

Точность изготовления деталей из стеклопластиков зависит от метода формования. Например, при контактном формовании технологически совмещены два процесса — получение определенной стеклопластиковой структуры, т. е. получение конструкционного материала, а также самой детали с заданной точностью и качеством поверхности. Каждый из этих процессов является самостоятельным источником производственных погрешностей, которые соответственно можно разделить на две категории структурные погрешности и дефекты геометрические погрешности. [c.244]

Сосуды, аппараты и машины с точки зрения строительной механики представляют собой сопряжение элементов стержней, пластин и оболочек. Сосуды и аппараты из стеклопластиков отличаются тем выгодным для них свойством, что структура материала в них формируется в процессе изготовления, поэтому деформационные и прочностные свойства наилучшим образом соответствуют геометрической форме и нагрузке. Следовательно, возможно изготовление конструкций оптимальной формы, требующее, однако, применения дорогостоящего технологического оборудования. С другой стороны, возможно изготовление сосудов и аппаратов вручную или с использованием недорогих технических средств. По виду стеклонаполнителя (жгут, холст, ткань) и условиям изготовления сосудов, аппаратов и их элементов можно выделить широкий класс ортотропных оболочек вращения. При этом возможны два варианта постановки задачи расчета и их решения. В первом случае оболочку рассматривают как многослойную с различными упругими константами стеклонаполнителя и связующего между его слоями. Этот вариант расчета сложен в технических приложениях и поэтому здесь не изложен. Во втором случае оболочку рассматривают как однородную анизотропную с приведенными упругими константа- [c.5]

Точность обработки результатов эксперимента по формуле (4.4.18) зависит от правильности выбора относительной толщины трубчатого образца ЫВ, структуры исследуемого материала и взаимного расположения главных осей материала и прикладываемых нагрузок. Гипотеза плоских сечений, на основании которой получена зависимость для справедлива только для материалов, имеющих плоскость упругой симметрии, перпендикулярную продольной оси образца. Для других материалов необходимо считаться с погрешностью, которую вносит искривление поперечных сечений. Для сравнительно тонкостенных образцов (трубы из стеклопластиков для испытания на кручение имеют, как правило, кШ < 1/10 [212 ]) эта погрешность невелика. [c.161]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ОБОЛОЧКИ ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКА ПРИ РАСЧЕТАХ НА УСТОЙЧИВОСТЬ [c.323]

Впервые задача о выявлении структуры цилиндрических оболочек из стеклопластика, наиболее устойчивых под действием равномерного внешнего давления или осевой сжимающей силы, была поставлена и решена В. И. Королевым [35]. [c.324]

Экспериментально к теоретической прочности материалов удалось приблизиться путем образования из них нитевидных кристаллов—усов. Эти очень тонкие кристаллы (толщиной 0,5...2 мкм н длиной 2... 10 мм) содержат мало дефектов структуры, вероятность обнаружения которых уменьшается с уменьшением объема или поперечных размеров. В силу этих причин прочность волокон стекла (стекловолокно) существенно выше прочности стекла в монолите. Полученные на основе волокон структуры (стеклопластики и т. п.) обладают высокой удельной прочностью. [c.131]

Структура слоистого пластика. Бездефектная структура слоистого пластика имеет первостепенную важность для обеспечения прочности и коррозионной стойкости труб. На рис. 1 показана конструкция трубы из полиэфирного стеклопластика, обладающая химической стойкостью. [c.322]

Данные структуры позволяют более рационально эксплуатировать изделия из этих материалов. Так, комбинированная структура, состоящая из слоев термопласта и стеклопластика, позволяет получить материал более герметичный, чем стеклопластик, и в то же время более прочный, чем термопласт. Комбинация высокопрочных слоев с термостойкими материалами дает возможность получить новый композиционный материал с высокими прочностными и теплоизоляционными свойствами, а также повышенной теплостойкостью. [c.9]

Одним из самых существенных достоинств стеклопластика является возможность регулирования анизотропии упругих и прочностных свойств. Это позволяет при заданной схеме нагрузок, благодаря известному расположению стеклонаполнителя, получить анизотропные структуры, обладающие желаемыми механическими характеристиками в любом направлении с возможностью усиления особо нагруженных участков. [c.214]

Надежность и долговечность конструкций,- работающих на динамические воздействия, как известно, обусловливаются не только характером и величиной нагрузки, но и динамическими характеристиками конструкции и материала, из которого она изготовлена. Поэтому целью экспериментальных исследований в нащем случае наряду с определением деформаций, возникающих в элементах конструкции, является также изучение физико-механических и динамических характеристик материала и конструкции в целом. Динамические характеристики определялись по осциллограммам собственных колебаний конструкции. Об однородности структуры стеклопластика и изменении ее во времени можно судить по скорости распространения ультразвуковых колебаний. Деформации материала в различных точках конструкции определялись по осциллограммам вынужденных колебаний. [c.217]

При конструировании бака из обычных материалов (стали, алюминия и других металлов) необходимо предусмотреть такую толщину стенок, чтобы он не разрушился под действием окружных напряжений, но тогда прочность конструкции в продольном направлении окажется чрезмерно большой. При использовании стеклопластиков конструктор имеет возможность сформировать структуру материала таким образом, что по окружности бака окажется вдвое больше волокон, чем в продольном направлении. [c.24]

Баржи, контейнеры. В течение десяти лет были созданы в больших. количествах панели контейнеров из стеклопластиков со слоистой структурой, применяющиеся в судостроении. Они представляют собой обычные панели из фанеры, упрочненные стеклопластиком, обрамленные стальным каркасом Для контейнеров в рефрижераторах используются и пенозаполнители. Опытный [c.244]

Выпуклые формы применяют в ограниченной степени, обычно для таких деталей, внутренние поверхности которых должны быть гладкими, например кают лайнеров и трюмов. Этот способ не используют для изготовления корпусов из-за его трудоемкости и неэкономичности при окончательной обработке внешних поверхностей. Судостроительная промышленность начала проводить разработку в области создания недорогого производственного оборудования. Эта необходимость возникла в результате конкуренции при изготовлении больших корпусов из стеклопластиков, которые обычно конструируются и изготовляются либо в единственном экземпляре, либо в очень ограниченных количествах. Наиболее распространенный недорогой способ формирования однослойных корпусов исключает проведение доводочных операций и начинается с изготовления охватывающих форм (матрицы) из деревянных реек или (и) фанерной облицовки. Поверхность формы гладко шлифуется песком и покрывается либо тонким слоем материала из стеклопластика, либо другим подходящим составом. Такие формы оказались пригодными для длительного неоднократного применения, хотя их конструкция не считается удовлетворительной для массового производства. Недорогой процесс разового изготовления корпусов со слоистой структурой может сопровождаться потерей формы . Легкий каркас конструируется из дерева и имеет ряд близко располонгенных шаблонов для определения формы и размеров корпуса. Полоски материала пенозаполнителя легко прибиваются гвоздями к шаблонам и покрываются слоем стеклопластика требуемой толщины. Каркас и шаблоны затем снимаются, после чего другая сторона покрывается слоем стеклопластика. Эта технология пригодна для обработки как внешних, так и внутренних поверхностей. Ее преимущество заключается в том, что для повышения прочности связи слои стеклопластика укладываются непосредственно на сердцевину панели. Недостатками этой системы являются необходимость переворачивания детали для нанесения второго слоя и проведение окончательной обработки поверхностного слоя. [c.249]

Впервые пластики, упрочненные стеклом, были применены для изготовления фюзеляжа самолета ВТ-15 — одномоторного, маловысотного моноплана, сконструированного, изготовленного и испытанного в 1943 г. в лаборатории ВВС США. Первый полет самолета состоялся в марте 1944 г. По своим прочностным и массовым характеристикам этот фюзеляж со слоистой структурой, выполненной на основе бальсовой древесины, превосходил на 50% аналогичную конструкцию из алюминия. В то н е самое время ВВС США сконструировали и изготовили крыло для Североамериканского самолета АТ-6 — также одномоторного маловысотного моноплана. В конструкции этого крыла слоистой структуры облицовка была изготовлена из стеклопластика, а в качестве заполнителя был выбран ячеистый ацетат целлюлозы. Через 25 лет в 1968 г. впервые поднялся в воздух 4-местный самолет Игл фирмы Winde keг, который имел конструкцию, на 80% состоящую из стеклопластика. В конструкции крыла были использованы пять поперечных перегородок, связанных металлическими фитинговыми соединениями с его поверхностью. Улучшенные [c.491]

Однако известно, что наибольшее распространение при изготовлении изделий из стеклопластика получила продольно-поперечная структура. Поэтому определение содержания в таких стеклопластиках наиболее актуально. Следует отметить, что значения физико-механических характеристик вдоль и поперек волокон с произвольным соотношением продольных и поперечных волокон можно привести к равнопрочной структуре с соотношением воло-кон 1 1. [c.125]

Рассмотрим прежде всего случай вращения кольца, изготовленного из изотропного материала с равномерной толщиной. Обозначим внутренний радиус кольца г , внешний - (рис. 5.16). Если кольцо вращается вокруг оси, проходящей через его центр О, с угловой скоростью со, то в нем возникают тангенциальные напряжения Oq и радиальные напряжения Oj.. Как показано на рис. 5.17, напряжение Од возрастает по мере приближения к внутреннему краю кольца и снижается в направлении к внешнему краю. Напряжение а . достигает максимума в центральной точке мевду внешиим и вн)ггренним радиусами и равно нулю на внешнем и внутреннем краях кольца [7]. Напряжение Од существенно больше, чем напряжение а . С учетом такого распределения напряжений целесообразно применить метод армирования кольца путем укладки волокон с ориентацией в тангенциальном направлении. На практике такое кольцо изготавливают из стеклопластика методом намотки [8]. Однако разрушение изготовленных таким образом колец с однонаправленной структурой происходит при значительно меньшем числе оборо- [c.191]

Некоторые виды изделий из стеклопластиков имеют однонаправленное армирование стеклонитью или стекловолокном. Намотанные в виде тел вращения изделия при регулярном расположении армирующих волокон и достаточно гомогенной структуре могут быть отнесены к телам с криволинейной анизотропией, ортотропным или транс-тропным в элементарных объемах. Стеклопластики, армированные волокнами в одном направлении, имеют наибольшую разрывную прочность по сравнению с другими видами стеклопластиков, но только в случае приложения нагрузки в направлении армирования. В направлениях, не совпадающих с направлением армирования, прочность таких стеклопластиков очень низка. [c.16]

Существенный вклад в развитие неразрушающих методов для диагностики прочности и жесткости конструкций и изделий из стеклопластиков внесла работа В. А. Латишенко [136]. В ней изложены основные физические предпосылки применения методов диагностики прочностных и деформативных характеристик материалов. Рассмотрены вопросы установления корреляции между механическими и физическими параметрами поли.мерных и ряда других композиционных материалов. Значительное внимание в работе уделено вопросам контроля состава и структуры стеклопластиков и взаимосвязи их с физическими параметрами, поставлены задачи дальнейшего развития неразрушающих методов контроля качества и определения физико-механических характеристик материалов. [c.72]

В мае 1971 г. в ленинградском Доме научно-технической пропаганды состоялся семинар-совещание, посвященный неразрушающему контролю качества конструкций и изделий из стеклопластиков. На совещании обсуждались доклады, в которых были сделаны сообщения по результатам исследования физикомеханических характеристик, состава и структуры, влажности, контроля толщины, дефектов, технологических параметров при помощи ультразвуковых, микрорадиоволновых, инфракрасных, радиометрических, рентгеновских, электронных, электрических и других методов. Основные материалы совещания были опубликованы в сборнике [149]. В результате дискуссии и обсуждения результатов исследований были приняты рекомендации совещания, направленные на дальнейшее развитие методов и средств неразрушающего контроля качества конструкций и изделий из стеклопластиков. [c.72]

Широкое применение изделий из стеклопластиков в народном хозяйстве настоятельно требует разработки научно обоснованньк методов определения оптимальных условий их использования. В соответствии с требованиями современной техники изделия из стеклопластиков должны иметь точно определяемый допустимый срок эксплуатации. Поэтому прогнозирование эксплуатационного поведения армированных пластиков на основе лабораторных исследований является одной из актуальных задач материаловедения. В настоящее время остро ощущается необходимость обобщения и систематизации накопленного материала по химическому сопротивлению композитов, выявления общих закономерностей кинетики сорбции и снижения физико-механических, диэлектрических и других характеристик, исследования взаимосвязи структуры армированного полимера и его проницаемости, а также стабильности исходных показателей в условиях воздействия рабочих сред. Решение этих вопросов открывает возможности для надежного прогнозирования поведения стеклопластиков в эксплуатационных условиях и разработки инженерных методов оценки долговечности изделий на их основе. [c.9]

В СССР выпуск стеклопластиков возрос в 1961— 1965 гг. в 5,3 раза, в 1966—1970 гг. — в 3 раза, или увеличивался в 2 раза быстрее, чем пластмасс. Из общего количества произведенных в 1970 г. стеклопластиков более 7з составляли листовые материалы (преимущественно на основе рубленого стекловолокна), более Vs — стеклотекстолнты электротехнического и конструкционного назначения, V4 — прессматериалы типа АГ-4, более V — разнообразные формованные крупногабаритные изделия. В течение 1971—1975 гг. в структуре производства стеклопластиков произойдут сдвиги в пользу формованных и намотанных изделий за счет листовых стеклопластиков и прессматериалов типа АГ-4. [c.162]

Анизотропия кристаллов объясняется их атомной структурой, но существуют материалы, у которых определяющие их анизотропию структурные элементы имеют значительно большие размеры. Примером может служить древесина, расположение видимых невооруженным глазом волокон создает относительно высокую прочность в направлении оси ствола и малую прочность в поперечном направлении. В этом отношении можно сказать, что природа распорядилась прочностью целлюлозы, из которой, в основном, состоит древесина, наилучншм образом. По этому принципу в технике создают так называемые композитные материалы, примером которых могут служить стеклопластики. Тонкая стеклянная нить имеет высокую прочность, укладывая слои такой нити, пропитывая их смолой и полимеризируя, получают монолитные пластины. Чередуя направления укладки слоев, можно менять степень и характер анизотропии с тем, чтобы использовать прочность волокна наивыгоднейпшм образом. В последние годы были получены и промышленно освоены высокопрочные волокна, значительно превосходящие по своим свойствам стеклянное волокно и, что особенно важно, имеющие значительно более высокий модуль упругости. Наибольшее распространение получили волокна бора и углерода, которыми армируют пластики и металлы. [c.41]

Данные, полученные при радиоизотопном исследовании расщепленных адгезионных соединений пирекс — АПС — эпоксидная смола, свидетельствуют о том, что разрушение их вызывается гидролизом силоксановых связей в структуре аппрета. Такой механизм разрушения адгезионного соединения возможен для всех стеклопластиков (из алюмоборосиликатных стекол) при использовании силановых покрытий. [c.138]

Однако за эти годы стеклопластики со слоистой структурой и заполнителем из пенопласта, бальсы и других материалов были применены и в других странах в конструкциях планеров, обладающих высокими летными характеристиками. Примером может служить планер Фоэбус — призер нескольких соревнований. [c.492]

Все рассмотренные критерии Прочности приведены в табл. 2.7. Анализ данной таблицы показывает, что уравнения равноопасных напряженных состояний можно привести к виду удобному для использования их при неразрушающем контроле прочности. Кроме того, имеется определенный класс анизотропных материалов, для которых с учетом принятого допущения о равенстве характеристик прочности при сжатии и растяжении в направлении осей упругой симметрии справедливы приведенные критерии. К числу их, по-видимому, можно отнести стеклопластики на основе продольно-поперечной укладки ориентированного стеклонаполиителя. Некоторые критерии (2.8), (2.13), (2.14) после преобразования имеют одинаковые выражения. Единственный из перечисленных критериев (2.9) учитывает упругие свойства материала, однако после преобразований видно, что для равнопрочной структуры необходимость определения упругих характеристик отпадает, так как и /г — 1. Следует отметить, что исполь- [c.44]

Результаты исследований и расчеты по полученным аналитическим выражениям приведены в табл. 3.4. Из таблицы видно, что экспериментальные и теоретические результаты исследований хорошо согласуются. Исключение составляют результаты, полученные для стеклопластиков однонаправленной структуры, которые отличались по своим технологическим параметрам (содержание связующего, плотность) от других стеклопластиков. [c.118]

Из табл. 3.5 видно, что второе и третье уравнения дают почти одинаковые значения стеклосодержания, так как эти стеклопластики по типу структуры и связующего мало отличаются. [c.120]

Известно, что важнейшим параметром при оценке структуры является степень анизотропии стеклопластика. При этом максимальное значение степени анизотропии имеет однонаправленная структура. Степень анизотропии скорости для однонаправленного стеклопластика можно получить из выражения [c.124]

Физико-механические свойства стеклопластика перекрестной структуры, изготовленного из стеклошпона на клее БФ-4 [c.47]

Особую группу ГПМ составляют так называемые армированные или карка-сированные пенопласты — комбинированные конструкционные материалы, состоящие из чередующихся слоев пенопласта (пенозаполнитель), разделенных слоями значительно более жесткого и плотного материала (металлы, фанера, стеклопластики и т. п.). Такого рода внутренний силовой каркас (а также внешняя облицовка или армировка) может быть выполнен из сплошных (монолитных) материалов или из материалов, имеющих сетчатую (разреженную) структуру — ткани, сетки, проволока [c.143]

Сотовые и панельные конструкции являются видом продукции, использующей непропитанные и пропитанные крафт-бумаги, алюминиевые, магниевые и титановые сплавы, армированные пластики, арамидные бумаги, стеклопластики на основе тканей и связующих. Структура сотовых (сандвичевых) конструкций состоит из двух облицовочных пластин, толстой легкой сердцевины (заполнителя), разделенного несущими пластинами, и адгезионных слоев, связывающих элементы конструкции. Несущие и облицовочные материалы изготавливают в самолетостроении из алюминевых, титановых сплавов и сталей, углйпластиков или стеклопластиков. Заполнителями, придающими устойчивость конструкции, служат дерево, пенопла-сты, армированные пластики. [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...