Композиционные конструкции

Типичные результаты оптимизации узлов показывают, что переход на полностью композиционные конструкции позволяет сократить их массу на 25—50%, а местное усиление на 15—25%. [c.104]

Весьма плодотворным в ряде конструкций является принцип создания композиционных конструкций из разнородных металлов с использованием долгоживущих протекторов или так называемых жертвенных деталей. Например, в запорной арматуре наиболее ответственным является узел затвора тарелка, седло клапана, шпиндель. Их следует изготавливать из более стойких материалов (нержавеющие стали, медные, титановые сплавы), катодных по отношению к корпусу клапана (чугун, сталь, медные сплавы, нержавеющие стали). Некоторое увеличение скорости коррозии корпуса клапана из-за контакта с более положительными по потенциалу деталями узла затвора не скажется на сроке службы клапана, который будет даже выше, чем при гомогенном исполнении. Использование различного рода вытеснителей, перегородок из углеродистой стали, находящихся в контакте, допустим, с трубками из нержавеющих сталей теплообменников, охлаждаемых морской водой, позволяет полностью подавить усиленную язвенную коррозию трубок при теплопередаче в морскую воду. [c.81]

Кольца поршневые 405 Композиционные конструкции 17 Композиционные материалы [c.466]

Метод расчета композиционной конструкции, основанный на сведении ее к ортотропной, позволяет с достаточной для практических целей точностью решить целый ряд инженерных задач. На этапе проектных исследований он представляется целесообразным, так как дает сравнительно простые зависимости и оправдывается хорошим согласованием теоретических результатов с экспериментами. При этом не отвергается возможность построения более точных решений, позволяющих сделать оценку слоистости материала, свойств исходных компонентов, качества адгезии и т. п. Такие данные дают возможность количественной оценки влияния каждого из перечисленных факторов в отдельности. [c.150]

Основные затруднения при расчете и анализе результатов экспериментальных исследований устойчивости композиционных конструкций связаны с определением упругих характеристик материала, что объясняется следующим. [c.150]

Рассмотренные численные результаты показывают, что процесс деформирования и разрушения многослойных композиционных панелей достаточно сложный и сильно зависит как от параметров композита, его структуры, так и от вида внешних воздействий. Разработанная дискретно-структурная модель элементов композиционных конструкций и представленная методика расчета дают возможность детально проследить ход этого процесса, а значит выбирать наиболее эффективные конструктивные решения. [c.184]

В композиционных конструкциях материал с меньшим коэффициентом теплопроводности и большей температуроустойчивостью устанавливается первым слоем, а материал с большим коэффициентом теплопроводности — последующим. Материал с меньшей механической прочностью устанавливается иод прикрытием материала с большей механической прочностью. [c.183]

Ошибочно причислять к КМ гомогенные сплавы со взаимной растворимостью металлов (например, N1—Си) и плакированные металлы [19] или любые слоистые (сэндвич) и сотовые структуры, как и многослойные покрытия или изделия с покрытием, поскольку отдельные компоненты таких систем во многих случаях проявляют только свои индивидуальные свойства, несмотря на то что между ними существует межфазная граница. Сотовые и слоистые системы [24] следует рассматривать скорее как композиционные конструкции, а не материалы. Слоистые системы можно условно причислить к композиционным материалам в тех случаях, когда при эксплуатации и наличии диффузии или при малых толщинах пластин одна из них может образовать непрерывную фазу во всем объеме материала. Наличие границы между непрерывной I фазой (матрицей) и дисперсной фазой (включениями), по нашему мнению — основная характеристика композиционных материалов. [c.9]

Таким образом, композиционные материалы (и покрытия), композиционные конструкции, композиции, включая и многокомпонентные гомогенные (смеси), являются композиционными многокомпонентными системами, что иллюстрируется приведенной ниже схемой. [c.10]

В соответствии с геометрией компонентов КМ делят на три основные группы с 0-, одно- и двухмерными компонентами (частицами) И фазы. Под 0-мерными подразумевают системы с частицами, все три размера которых имеют один порядок (вернее, это уже будет трехмерный компонент). К таким системам можно отнести изделия порошковой металлургии, полученные прессованием смеси порошков и электрохимически (КЭП), и химически осажденные покрытия из суспензий. Одномерные — это удлиненные волокнистые компоненты. Двухмерные компоненты имеют два размера, значительно превышающие третий и соизмеримые с характерным размером элементарного образца КМ (слоистые системы). Мы уже отмечали, что слоистые материалы следует отнести к композиционным конструкциям, а не к композиционным материалам в частности, и авторы работы [c.12]

КОСТИ (слоеные композиционные конструкции) или цилиндрической поверхности (волокнистые КМ или коаксиальные конструкции) [20, 21, 23, 24, 128]. [c.81]

В конструкциях деталей следует избегать выступов, пазов и отверстий, расположенных перпендикулярно к оси прессования (рнс. 8.11, а). Их следует заменять соответствующими элементами, расположенными в направлении прессования. Процесс формообразования деталей из композиционных материалов сопровождается значительной усадкой, поэтому в их конструкциях нельзя допускать значительной разностенности, которая вызывает коробление и образование трещин (рис. 8.11,6—г). Разностенность не должна превышать 1 3. В зависимости от габаритных размеров детали, используемого материала и других факторов оптимальной толщиной стенок считается 0,5—5 мм, а минимальными радиусами сопряжений — 0,5—2 мм. [c.439]

Теория условных параллельных проекций позволяет не задавать предварительно аппарат проецирования, а определять его непосредственно в ходе построения. Тем самым можно более свободно варьировать изображение на плоскости бумаги. Обычно один размер композиционного поля является определяющим для выбора масштаба модели. Выход изображения за пределы этого размера приводит к обрыву формы, фрагментарности показа конструкции. Необходимость соблюдения требуемых пропорций базового объема и стремление к наибольшему масштабу (максимальной информационной емкости) при заданной системе координат приводят к некоторым трудностям компоновки. Рассмотрим для примера два варианта ограничений на размеры изображения. [c.108]

Затем проводится небольшая беседа о корректности постановки задачи на проекционное изображение, о сущности геометрического анализа процесса формообразования на графической модели. Студентам предлагается выбрать заведомо верную базовую форму, на основе которой необходимо осуществить анализ полноты и, следовательно, верности композиционного изображения. Обычно в соответствии с характером первоначального восприятия строится базовая форма (см. рис. 46.23,а). Она представляет собой основу уже рассмотренного студентами варианта решения, подтверждающего вывод о неверности изображения. Студентам предлагается обратить внимание на единственность выбора варианта базовой системы нельзя ли отнять от конструкции другой элемент, чтобы оставшаяся часть изображения стала верной После этого студенты легко приходят к необходимому варианту базового изобра- [c.177]

Применение композиционных материалов, комбинированных материалов и сандвич-конструкций. [c.486]

Внутреннее трение в твердых телах используется в основном для снижения уровня шумов при ударных и вибрационных нагрузках путем замены металлических материалов пластмассами и композиционными материалами снижения напряжений в конструкциях, возникающих при колебаниях вблизи резонанс . [c.230]

Конструкционными называют материалы, обладающие прочностью и применяемые для изготовления конструкций, воспринимающих силовую нагрузку. Конструкционные материалы подразделяют на металлические, неметаллические и композиционные. [c.14]

До недавнего времени в практических задачах инженерной механики эти вопросы на передний край не выдвигались. Это не значит, что анизотропные материалы не находили применения. С ними давно приходится иметь дело. Вспомним хотя бы резинокордную конструкцию автомобильных и авиационных шин, где резиновая оболочка армирована стальными или нейлоновыми нитями, образующими косоугольную сетку. Можно вспомнить и фанерные анизотропные панели, применявшиеся в прошлом для оклейки несущих плоскостей самолетов. Можно привести и другие примеры, где анизотропия фигурирует как важный фактор расчетной схемы. И все же, несмотря на несомненную важность и даже заслуженность подобных прикладных задач, следует признать, что все они узконаправленны и по своей общности существенно уступают тому богатству структурных схем, которое раскрывается перед нами в связи с применением композиционных материалов. Сейчас немыслимо представить авиационную и ракетно-космическую технику без применения композитов. Композиционные материалы уже охватили многие отрасли промышленности, в том числе производство предметов домашнего обихода. Не будет преувеличением сказать, что человечество стоит уже на пороге нового века — века композитов. [c.285]

К конструкторским направлениям относятся рационализация форм сечений проката, отливок и поковок создание предварительно напряженных и армированных конструкций назначение рациональных марок материалов и применение термических и химико-тер-мических методов обработки замена металлов неметаллическими и композиционными материалами. [c.217]

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]

Конструкционные материалы. В качество материала машиностроительных конструкций используются в основном металлы и их сплавы, а также различные неорганические и органические материалы (полимеры, пластмассы, волокна, керамика и др.). В последнее время нашли применение композиционные материалы, состоящие из высокопрочных нитей стекла, бора, углерода и связующего (полимеров и металлов). В строительных конструкциях используются бетон (смесь крупных и мелких каменных частиц, скрепленных цементом), железобетон (бетон, усиленный стальными стерж-нями), кирпич, дерево и другие материалы. [c.11]

Прежде всего, материал, из которого изготовляются конструкции, считается непрерывным, однородным во всех точках тела и обладающим во всех направлениях одинаковыми свойствами. Последнее свойство материала называется изотропностью. Действительно, некоторые конструкционные материалы, как, например, литой металл, обладают большой однородностью (чугун в данном случае является исключением). Другие материалы, как, например, дерево, обладают меньшей однородностью в сравнении с металлами. Так называемые композиционные материалы, все более распространяющиеся в технике, [c.11]

При оценке качества и надежности изделий и конструкций необходимо знание ряда физико-механических параметров материалов, из которых они изготовлены. Так, например, одной из основных физических характеристик материала является его плотность. Плотность используется при расчетах большинства других физических и механических характеристик материалов, в частности, динамического модуля упругости, коэффициента теплопроводности, коэффициента отражения и др. Кроме того, плотность является и важнейшей технологической характеристикой материалов, особенно Композиционных. От плотности материалов зависит количественное содержание отдельных компонентов, пористость, степень кристаллизации и отверждения, содержание летучих, неоднородности и т. п. [c.246]

Распределение слоев. Наиболее эффективны композиционные конструкции с однонаправленными нагрузками, что позволяет максимально использовать свойства волокон, поэтому конструктор зачастую привязывает композиционную конструкцию к осям, вдоль которых направлены усилия. Например, конструкция из композиционных материалов типа фермы, нагруженной усилиями, действующими вдоль стержней, может оказаться более эффективной, чем оболочка, обычно применяемая в конструкциях из металла. Впрочем иногда бывает невозможно выделить геометрически простые направления действия нагрузок, и слоистые материалы прих чится армировать в нескольких направлениях. [c.97]

Соединения. Получение прочного соединения часто служит ключом к достижению высокой эффективности и надежности композиций. Последние имеют низкую прочность на смятие и отрыв. В конструкции, рассчитанной на высокие нагрузки, установка металлических прокладок непосредственно в композиции зачастую нецелесообразна. Склейка внахлестку часто не может передать достаточной нагрузки или же требуется чрезмерная величина поверхности склейки (если используется чисто композиционная конструкция). Один из методов передачи нагрузки состоит в том, что между слоями композиции укладываются и вклеиваются металлические прокладки, которые восприпимают сминающие нагрузки, передавая их композиционному материалу в виде срезающих усилий. Часто, однако, эти прокладки чрезмерно утолщают стык и вызывают изгиб слоев материала, чем снижают эффективность стыка (рис. 6). [c.101]

Даже самые первые, высушенные на солнце кирпичи и гончарные изделия, появившиеся за 5000 лет до н. э., были более сложными материалами, чем это кажется с первого взгляда. Например, в глину часто добавляли измельченные камни или материалы органического происхождения, чтобы уменьшить ее усадку и растрескивание при обжиге. Древние гончары регулировали пористость своих изделий, в которых жидкость при хранении долго сохранялась холодной вследствие испарения. Первые армированные материалы на полимерной основе использовались вавилонянами от 4000 до 2000 лет до н. э. Упоминание о них содержится в Библии. Это были строительные материалы на основе армированной битумной смолы. Существуют различные свидетельства о том, что в Египте и Месопотамии в третьем тысячелетии до н. э. строили речные суда из тростника, пропитанного битумом (рис. 1.1). По конструкции они аналогичны судам, используемым даже в настоящее время жителями дельты Нила, и их с некоторым допущением можно считать предшественниками современных судов из стеклопластика. В Месопотамии около 2500 лет до н. э. проблема износа и истирания стен из необожженных кирпичей была решена созданием композиционных конструкций. Конус из камня или отожженной глины забивали в мягкую поверхность стены (рис. 1.2) [c.13]

ГО, НО достаточно мощного лука наиболее подходила для стрельбы с колесниц или для конницы. Имеются сведения [4], что монгольские луки изготавливались из большого количества различных материалов, в том числе из сухожилий животных, древесины и шелка, соединенных с помощью клея. Аналогично, стволы дамасских пушек и японские церемониальные мечи изготавливались из композиционных материалов. Природный лак, при очистке которого получают шеллак, использовался в Индии и Китае в течение нескольких тысячелетий (об этом упоминается в Веде, написанной около 1000 лет до н. э.). Этот лак животного происхождения (продукт жизнедеятельности насекомых) представляет собой сложную полимерную композицию, содержащую наряду с прочими компонентами простые и сложные полиэфиры. В Индии этот лак использовали для заполнения рукояток мечей и для изготовления точильных камней смешением его с мелким песком. Последний пример является прообразом современных шлифовальных кругов на полимерной связке. В 500-х годах до н. э. греки делали триремы (суда с тремя рядами весел), кили которых были значительно длиннее любого ствола дерева. Без сомнения, отдельные части такого судна представляли собой композиционные конструкции . Между 500 г. до н. э. и 500 г. н. э. практически не появилось никаких новых типов материалов, хотя были достигнуты большие успехи в вопросах конструирования. Другими словами, человек в это время стремился улучшить технику и экономику использования имеющихся материалов, но не искал пути и возможности их комбинирования — в противоположность современному развитию полимерного материаловедения. В настоящее время промышленность редко доводит производство новых полимеров до масштабов ПВХ или ПЭНП и значительно больше производит новые композиции на основе известных полимеров (например, вспененный ПВХ). Поэтому многие изобретения древности не могли быть реализованы из-за отсутствия требуемых материалов. Типичным примером является изобретение грека Ктесибиуса, произведшего революцию в артиллерии. Точно также бесчисленное количество насосов, рычагов, воротов, двигателей легендарного Архимеда без сомнения были бы значительно более эффективными, если бы изготавливались из более подходящих материалов. По-видимому, величайшими новаторами и перенимателями чужих идей в древности были римляне. Фактически большинство грандиозных общественных зданий [c.15]

Ваншое преимущество металлов как материала матрицы для высокомодульных композиционных конструкций — сравнительная нечувствительность свойств металла к изменению температуры. Низкое сопротивление тепловым ударам керамических материалов по сравнению с металлами часто ограничивает их использование. Свойства матриц из органических смол крайне чувствительны к изменениям температуры, особенно вблизи критической температуры стеклования полимера. Смолы имеют тенденцию не только разупрочняться при умеренно повышенных температурах, но их сопротивление окислению, коррозии и эрозии резко падает при повышенных температурах. Промышленные сплавы на оспоге алюминия, титана и никеля значительно менее чувствительны к изменениям температуры или теплосменам. [c.17]

В традиционных моделях и методах расчетов композиционных конструкций при статических и длинноволновых воздействиях [4, 24, 94, 95, 129] композиционный материал, как правило, рассматривается осредненно однородным анизотропным материалом с эффективными (интегральными) модулями упругости. Для задач нестационарной динамики при импульсных и ударных воздействиях такой подход имеет ограниченные рамки применимости. При моделировании волновых процессов с короткими волнами необходимо более детально и согласованно учитывать особенности структуры композиционного материала, динамические характеристики каждой его компоненты, включая возможность разрушения типа расслоений в связующем и обрывов волокон. В данной главе на основе ДВМ построены дискретно-структур- [c.140]

Среди объективно сушествующих законов зрительного восприятия картинной плоскости один из важнейших — закон равновесия масс, опирающийся на естественное для человека чувство равновесия, в данном случае — на эстетическое чувство гармонии рисунка, откуда и рождаются требование и необходимость организовать элементы рисунка в определенную композиционную конструкцию картины. Причем равновесие не следует понимать как элемент только конструктивный, декоративный, даюхций внешний, чисто изобразительный эффект. Как и все другие изобразительные средства и приемы в искусстве, оно должно быть использовано для развития сюжета и играть смысловую роль. [c.85]

Для инжакржо-технических работнике , занимающихся созданием, внедрением и эксплуатацией композиционных конструкций во всех отраслях промышленности может быть полеза студентам втузов. [c.47]

Хотя КЭП интенсивно применяются в течение двух последних десятилетий, систематические работы по изучению характера их тепло- и электропроводимости не проводились. Создание КЭП с существенно измененными специальными свойствами могло бы расширить области их применения. В качестве примера можно привести получение сверхпроводящих материалов [115]. Известно, что твердые сверхпроводники (или сверхпроводники третьего рода) способны пропускать критический ток до 10" А/м2. Однако они характеризуются высокой твердостью и ломкостью, поэтому мало пригодны для изготовления протяженных изделий—лент, фольги, проводов и т. д. Поэтому рекомендовано покрывать изделия (в частности, из ниобия) алюминием или оловом, чтобы при обжиге создать сверхпроводящую поверхностную фазу из ЫЬзА1 или ХЬзЗп. Однако такие слоистые композиционные конструкции непостоянны по составу и свойствам из-за малой толщины слоя сверхпроводника на них. [c.154]

Использование металлической арматуры значительно расширяет область применения деталей из композиционных материалов (особенно на основе пластмасс и резины). Например, в электро- и радиопромышленности прессованием и литьем под давлением получают электрические разъемники, колодки, панели и т. д. Это позволяет резко (в 10—100 раз) сократить трудоемкость получения таких изделий по сравнению с аналогичными конструкциями, собранными из отдельных элементов. [c.440]

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

Рис. 3.5.4. Противоречивая тектоника формы отсутствие осесиммет-ричности токарной формы (а), наличие симметрии фрезерной формы (6) Рис. 3.5.5. Композиционная связь, соответствующая столярной конструкции

Выявление объемно-пространственного характера конструкции достигается ясным пространственным сопоставлением o HOBiHbix функциональных блоков-объемов. Пространственный характер этих объемов, их взаимное расположение составляют схэдержание композиционно-графического анализа структурных связей формы. Необходимо также визуальное акцентирование основных функциональных масс, подчинение им всех вспомогательных объемов. [c.141]

По конструкции и назначению резисторы можно разделить на группы постоянные, переменные и подстроечные (полупеременные). В зависимости от вида токопроводящего слоя резисторы подразделяют на углеродистые и бороуглеродистые, металлопленочные и металлоокисные, композиционные (объемные и пленочные) и проволочные. Наиболее распространены пленочные резисторы. Объемные резисторы обладают большим уровнем шума, но хорошо выдерживают импульсные нагрузки. Проволочные резисторы применяют в прецизионных схемах и цепях большой мощности, подстроечные или переменные резисторы со стопорными устройствами — для регулирования в схемах. [c.131]

Переход трибосистемы из неравновесного термодинамически нелинейного состояния в стационарное равновесное связан с образованием диссипативной поверхностной структуры, происходящим в результате самоорганизации. Для реализации процесса самоорганизации необходимы соответствующие условия. Задача создания таких условий должна решаться при выборе и разработке материалов трибосистем для конкретных условий трения, выборе смазочных материалов, конструкции деталей узлов трения. Так, при разработке полимерных композиционных материалов для металлополимерных трибосистем предложен комплекс требований к составу, структуре и свойствам (табл. 1.1), обеспечивающий минимизацию накопления энтропии в трибосисте-ме [6]. [c.12]

Полимерные самосмазывающиеся композиционные материалы. В машиностроении разработан целый ряд конструкций подп1ипников, передач, направляющих и уплотнений, в которых смазывание обеспечивается благодаря специальным элементам конструкции (деталям), изготовленным из так называемых полимерных самосмазывающихся материалов (ПСМ). [c.27]

Принимая во внимание наличие высоких температур (более 600 К) в зоне трения, что подтверждается показанным вьш1е образованием фторидов, в целях уточнения характера и механизма изменения надмолекулярной структуры полимерной матрицы были проведены рентгенографические исследования в интервале температур 293-610 К. Рентге-нофафирование образцов из чистого фторопласта-4 и композиционных материалов проводили в монохроматизированном медном излучении, нагрев образцов - в высокотемпературной приставке, конструкция которой позволяла выдерживать заданную температуру с точностью 5 К в течение времени, необходимого для получения рентгенограммы. [c.101]

Рассмотрены вопросы защиты от коррозии в водных, средах вборудования и строительных конструкций металлургических производств силикатными композиционными материалами. Приведены методы и установки для исследования и испытания коррозионных свойств конкретных материалов. Показана возможность получения крррозиониостойких композиционных силикатных материалов на основе отходов и попутных продуктов промышленных предприятий (шлаков, шламов, хвостов обогащения руд и др.). [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...