Свойства авиационных материалов

На рис. 1 и 2 представлены графики, иллюстрирующие сравнительные свойства авиационных материалов в координатах удельной прочности (прочность/плотность) и удельной жесткости (жесткость/ плотность). [c.131]

Физико-механические свойства авиационных материалов и их характеристики приведены в табл. 8.14—8,19. [c.329]

Б ел я ев С. Е. Механические свойства авиационных материалов при низких температурах. Техника воздушного флота, 1936, № 10. [c.263]

СВОЙСТВА АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.13]

Проблемы прочности, долговечности и надежности в области классической многоцикловой усталости (10 < N < Q ) в течение многих десятилетий решались наиболее обстоятельно и эффективно в силу их исключительной важности для большинства объектов современного машиностроения автомобильного, сельскохозяйственного, авиационного, железнодорожного, технологического, энергетического, металлургического. Массовые повреждения от усталости большого числа деталей машин заставили осуществить обширные комплексные программы исследований механизмов возникновения и развития трещин с учетом основных факторов конструктивных (концентрация напряжений, эффект абсолютных размеров), технологических (исходные свойства конструкционных материалов, наличие сварки, упрочнение, снятие и создание остаточных напряжений) и эксплуатационных (базы по числу циклов, асимметрия, среда, температура). Для этих случаев (особенно в авиации) анализ прочности и ресурса в наи- [c.71]

На ВИАМ возлагался весь комплекс научных исследований по авиационным материалам — разработка технологии изготовления, изучение свойств, внедрение, создание соответствующих стандартов, руководств и т. п. [c.46]

За основу была принята схема свободнонесущего, хорошо обтекаемого скоростного самолета-моноплана с увеличенной нагрузкой на крыло, с гладкой обшивкой и потайной клепкой, закрытой кабиной летчика и с убирающимся в полете шасси, определившая значительное снижение лобового сопротивления (примерно на 45% у самолетов-истребителей и на 30—33% у тяжелых самолетов). Кроме того, были применены так называемые средства механизации крыльев (щитки, закрылки, предкрылки и выдвижные подкрылки с воздушными, гидравлическими и электромеханическими системами привода) для увеличения подъемной силы при посадочных углах атаки. Тогда же началось освоение авиационных двигательных установок большой мощности с хорошо обтекаемыми капотами и радиаторами, с воздушными винтами изменяемого шага и с приводными нагнетателями, намного увеличившими высотность двигателей (свойство сохранения постоянства мощности до расчетных высот полета). К тому же времени относилось использование новых конструкционных материалов — различных марок высокопрочной стали и легких сплавов. [c.343]

Книга содержит много полезных сведений о свойствах армированных пластиков и более современных композиционных материалов и дисперсных систем, номенклатуре выпускаемых промышленностью исходных компонентов (армирующих наполнителей, связующих смол), технологическим приемам изготовления деталей и узлов конструкций, объемам их производства и применения, перспективам роста применения композиционных материалов и ожидаемой технико-экономической эффективности от их использования. Несомненный интерес представляет конструкторская и технологическая проработка ряда узлов и деталей, используемых в космических летательных аппаратах (гл. 3), авиационной технике (гл. 2, 4), транспортном машиностроении (гл. I и V), судостроении (гл. 7), промышленном строительстве (гл. 8, 9) и др. [c.6]

Своим возникновением и развитием легкие композиционные материалы обязаны требованиям и во многом поддержке со стороны авиационно-космической промышленности. В настоящее время к важнейшим из них относятся материалы, получаемые путем сочетания армирующих волокон, освоенных в промышленном производстве и выпускаемых с гарантированными в определенных пределах показателями свойств, с различными матрицами. Такие материалы представлены в табл. 1 в сравнении с алюминием и титаном и обсуждаются в последующих разделах. [c.45]

Существуют определенные препятствия на пути успешного и широкого применения композиционных материалов в авиационной технике. Одна из них — привычка конструкторов использовать металлы (преимущественно алюминиевые сплавы) практически во всех случаях. Дело в том, что металлы являются, по существу, изотропными гомогенными материалами, предоставляющими конструктору определенные гарантированные свойства. Выбор металла для конструктора зависит от конкретного комплекса факторов внешней среды и эксплуатации, воздействие которых будет испытывать проектируемый самолет. Конструктор может быть почти полностью независим от материаловеда, и наоборот. Композиционные материалы угрожают аннулировать это чисто дисциплинарное разделение, так как ни конструкция, ни материал не существуют до тех пор, пока не созданы деталь или элемент конструкции. Конструктор должен хорошо знать как конструкцию, так и материалы, более того, необходимо третье искусство — аналитическое, для того чтобы трактовать усложненное математическое представление напряжений в композиционном материале. [c.64]

Уже с самых ранних дней развития цивилизации, когда нельзя было найти единого материала для удовлетворения необходимых потребностей, использовались композиционные материалы. Комбинирование двух или более материалов но их физическим свойствам для образования улучшенного композиционного материала проводилось экспериментально и в соответствии с накопленным опытом. И только недавно, когда возникла необходимость в создании более прочных, жестких и легких материалов, в основном для авиационной промышленности, ученые и инженеры начали вести интенсивные исследования в области современных волокнистых композиционных материалов. Усилия, направленные на получение желаемых конструкционных материалов, были распределены между многими группами ученых и инженеров, работающими в разных направлениях. Некоторые разрабатывали новые [c.267]

Дополнительные проблемы при оценке предельных свойств композитов появляются в связи с такими особенностями этих материалов, как неупругость поведения компонент, анизотропия армирующих волокон, разброс прочности компонент, наличие третьей фазы в виде пограничного слоя матрицы вблизи поверхности волокна. Следует учитывать также и специфику их применения — в авиационных конструкциях требуется нечувствительность к локальным разрушениям, в судостроении — стойкость к коррозии и кавитации, в возвращаемых космических кораблях—сопротивление абляции и уносу массы. [c.38]

Вследствие некоторого ухудшения отвода тепла с поверхности трения (особенно при многодисковых тормозах) на поверхности дисков возникают более высокие температуры, что в ряде случаев требует применения специальных фрикционных материалов, выдерживающих высокие нагревы без снижения фрикционных свойств. Так, в авиационных тормозах находят применение металлокерамические материалы. В автотранспорте для снижения степени нагрева иногда применяют охлаждение тормоза, используя с этой целью жидкость из системы охлаждения двигателя, поступающую по трубопроводам в специальные полости в диске или в корпусе тормоза. Жидкостное охлаждение тормозов позволяет резко снизить температуру нагрева, но требует увеличения [c.223]

За последние годы в связи с развитием техники возникли потребности сварки новых, ранее не применявшихся материалов с особыми свойствами. В современной технике (особенно ракетной, авиационной, энергетической, атомной, химической, приборостроительной и др.) стали широко применяться в качестве конструкционных материалов тугоплавкие и в химическом отношении весьма активные металлы — молибден, тантал, вольфрам, ниобий, цирконий, бериллий и др. Это обусловило разработку способов сварки, основанных на новых физических принципах, так как при помош,и суш е-ствовавших методов не представлялось возможным получать доброкачественные соединения. В результате исследований, проведенных во многих странах, в том числе и в СССР, были изысканы новые источники нагрева, обеспечившие создание сварки электронными и когерентными лучами, плазменной дугой, ультразвуком, диффузионной сварки в вакууме, холодной сварки, сварки трением и др. Эти новые способы сварки внедряются в нашей стране. [c.130]

История развития синтетических конструкционных материалов в нашей стране начинается в годы первой пятилетки с использования фенопластов в качестве поделочного материала в машиностроении. В 1930—1933 гг. были проведены экспериментальные работы по использованию текстолита для изготовления тяжелонагруженных подшипников скольжения со смазкой водой взамен бронзы и баббита. С 1935 г. в значительной части прокатных станов бронзовые вкладыши подшипников были заменены текстолитовыми. Многолетний опыт эксплуатации указанных вкладышей подтвердил их высокую износостойкость, низкий коэффициент трения и другие техникоэкономические преимуш ества. В дальнейшем вкладыши из текстолита в некоторых прокатных станах были заменены древесно-слоистыми пластиками, которые по физико-механическим свойствам не уступают текстолиту, а по стоимости значительно дешевле его. Кроме того, текстолит применялся в эти годы в качестве поделочного конструкционного материала. Значительная часть фенопластов использовалась для выпуска электроустановочных изделий (патроны, штепселя, выключатели и др.). Органическое стекло нашло широкое применение для остекления кабин самолетов. В годы войны пластмассы использовались для удовлетворения нужд фронта (минные и артиллерийские взрыватели, детали авиационного, радио- и электротехнического назначения и др.). [c.214]

Химическая промышленность. Высокие физико-химические свойства фторопластов, инертность к агрессивным средам вплоть до окислительных, чистота продуктов, получаемых в оборудовании из фторопластов или защищенном фторопластами, нх диэлектрические, антиадгезионные и антифрикционные свойства явились основой успешного применения этих материалов в химической, пищевой, фармацевтической, медицинской, электротехнической, авиационной промышленности и других отраслях народного хозяйства. [c.207]

Высокие механические, физические и антифрикционные свойства в сочетании с удовлетворительной электропроводностью, а также высокая коррозионная стойкость делают их в ряде случаев незаменимым материалом для изготовления пружин и пружинящих деталей в машиностроении, точной механике, в автотракторной и авиационной промышленности, в химическом машиностроении, целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности. Наиболее высокие упругие свойства у фосфористых бронз. Электропроводность оловянных бронз меньше, чем у чистой меди (на 50—60%), но выше, чем у всех других медных сплавов одинаковой прочности. Чем меньше олова и фосфора, тем выше электропроводность. [c.228]

Большие трудности связаны с получением статистических данных о несущей способности элементов конструкций. Для этого используются в основном два способа. По одному из них экспериментально определяются функции распределения характеристик усталости (или других необходимых механических свойств) для материала путем массовых испытаний лабораторных образцов. Пользуясь условиями подобия, по ним определяется циклическая несущая способность деталей. Систематические исследования усталостных свойств легких авиационных сплавов Б статистическом аспекте были проведены, например, кафедрой сопротивления материалов МАТИ [7 10 11 14] и другими организациями [5]. Это позволило показать применимость усеченного нормально логарифмического распределения для величин долговечностей и ограниченных пределов усталости, установить зависимость дисперсий чисел циклов от уровня напряжений, построить семейства кривых усталости по параметру вероятности разрушения. На основе гипотезы прочности слабого звена были разработаны критерии подобия при усталостных разрушениях в зависимости от напрягаемых объемов с учетом неоднородности распределения [c.144]

Наиболее широко применяются сплавы — нормальный дуралюмин Д1 и дуралюмины повышенной прочности Д6, Д16, обладающие высокой прочностью и удовлетворительными пластичностью и коррозионной стойкостью. Эти свойства (наряду с низким удельным весом) определили ведущую роль этих сплавов в качестве материалов для авиационных конструкций. [c.165]

Ответственные узлы современного энергетического, авиационного и другого оборудования работают в условиях значительных тепловых нагрузок. В связи с этим повышенные требования предъявляются к термоупругим и термопластическим расчетам соответствующих конструкций, которые часто характеризуются сложной геометрией, неоднородностью строения и выполняются из материалов с нелинейными свойствами. Область применения аналитических методов в задачах подобного типа ограничена простейшими случаями поэтому большое значение приобрели численные методы исследования, в частности используемый в настояш,ей работе метод конечных элементов. [c.149]

В авиационной технике полупроводниковые материалы используют в приборах для генерации и усиления электрических сигналов и выпрямления переменного тока (диоды) и в качестве фотосопротивления и фотодиодов. Термоэлектрические свойства полупроводников позволяют применять их в качестве термосопротивлений, термоэлементов, термостабилизаторов и при создании солнечных батарей. Магнитные свойства полупроводниковых материалов (окислы металлов переходных групп, соединения металлов с серой, теллуром и селеном) позволяют применять их при изготовлении малогабаритных антенн, транс- [c.279]

Однако нередки случаи, когда для машины или сооружения важна не столько прочность, сколько устойчивость. А здесь все физические резервы уже выбраны свойства реальных материалов, определяющие устойчивость конструкций, близки к своим теоретическим максимальным значениям. Колонна из лучшей стали прогнется и выпучится под той же самой нагрузкой, что и колонна из обыкновенной стали. Решающее обстоятельство в таких случаях — форма, а не материал. Иными словами, детали, работающие на сжатие, должны быть как можно толще. Чтобы добиться снижения веса, инженеры стали делать детали многослойными снаружи — основной материал, внутри — не очень прочный, но легкий заполнитель. Такой способ особенно удобен, когда напряжения в детали распределяются неравномерно. Возьмем крыло современного самолета. Всю нагрузку в нем несет наружная обшивка. Поэтому внутреннюю полость крыла предложили заполнять наполнителем, например пенометаллом — искусственно вспененным металлическим расплавом. Благодаря воздушным прослойкам пенометалл очень легок, но авиационные инже- [c.26]

Отличие свойств малых частиц от свойств массивного материала известно уже достаточно давно и используется в разных областях техники. Примерами могут служить широко применяемые аэрозоли, красящие пигменты, получение цветных стекол благодаря окрашиванию их коллоидными частицами металлов. Малые частицы и наноразмерные элементы используются для производства различных авиационных материалов. Например, в авиации применяются радиопоглощающие керамические материалы, в матрице которых беспорядочно распределены тонкодисперсные металлические частицы. Нитевидные монокристаллы (усы) и поликристаллы (волокна) обладают очень высокой прочностью, например, усы графита имеют прочность примерно [c.7]

Развивающаяся технология изготовления композиционных материалов, а также работы по оценке их механических и физических свойств получили большую поддержку со стороны военного департамента США и конкретно — лаборатории авиационных материалов США на авиационной базе Райт Патерсон. Совместные усилия специалистов различных областей металловедения, механики разрушения, прикладной механики, а также механики конструкций и расчетов — привели к созданию технологии получения композиционных материалов. Перечисленные области более глубоко дискутируются во 2, 5, 7 и 8-м томах настоящего издания. [c.9]

Однонаправленные армированные пластики имеют наиболее высокие удельные показатели механических свойств по сравнению с металлами. В табл. 4.5.20 как пример приведены эти данные (по сведениям ВНИИ авиационных материалов — ВИАМ) для нескольких видов конструкционных материалов. [c.790]

Химмотология вьщеляет и изучает следующие эксплуатационные свойства авиационных керосинов прокачиваемость, испаряемость, горючесть, склонность к образованию отложений, совместимость с конструщионньши материалами, защитные, охлаждающие, токсичность. [c.184]

Хромомолибденовая сталь впервые начала широко применяться в авиастроении ам фиканцами. Эта сталь по своим свойствам вполне удовлетворяет требованиям, пр дъявляемым в авиационным материалам. [c.534]

Химический состав широко применяемых в Россйи и за рубежом жаропрочных сплавов приведен в ГОСТ 5632 - 72, ГОСТ 18968 - 73, ГОСТ 23705 - 79, ГОСТ 20072 - 74, табл. 1.4. 1.5 и в работах [1, 2, 14 - 17], а температуры применения и физические свойства сплавов разных классов - в табл. 1.6. Отмеченное (см. табл. 1.6) различие физических свойств для материалов разных классов существенным образом сказывается на напряженном состоянии и работоспособности различных деталей газовых турбин и особенно дисков корабельного, транспортного и авиационного типов, работающих в условиях многократных теплосмен. [c.41]

Однако ПО другим свойствам уступают текстолитам и гетинаксам. Применяют их для изготовления лопаток ротационных насосов авиационных двигателей, фрикционных ведущих дисков гидравлических передач, монтажных электрощитков (при низких напряжениях тока) и как термоизоляционные материалы [c.361]

В учебном пособии изложены теоретические основы алектроматериаловедения, касающиеся изучения структуры и свойств металлов и сплавов, применяемых в авиационном приборостроении. Приведены материалы, устанавливающие зависимость физикохимических свойств электротехнических сплавов от их строения, а также сведения о методах формирования у сплавов специальных свойств. Значительное место в учебном пособии отведено изучению конкретных групп электротехнических сплавов — конструкционных, магнитных, проводниковых, с особыми тепловыми свойствами, полупроводников. [c.2]

Титан обладает тремя основными преимуш,ествами по сравнению с другими техническими металлами малым удельным весом (4,5 Г1см ), высокими механическими свойствами (предел прочности 50—60 кГ1мм у технического титана и 80—140 кГ/мм у сплавов на его основе) и отличной коррозионной стойкостью, подобной стойкости нержавеющей стали, а в некоторых средах и выше. Сочетание малого удельного веса с высокой прочностью, обеспечивающее наибольшую удельную прочность (т. е. прочность на единицу веса), делает титан особенно перспективным материалом для авиационной промышленности, а коррозионная стойкость — в судостроении и в химической промышленности. Для современной высокоскоростной авиации особенно ценным свойством титановых сплавов является также их высокая жаропрочность сравнительно с алюминиевыми и магниевыми сплавами. Титановые сплавы по абсолютной и тем более по удельной прочности превосходят магниевые, алюминиевые сплавы и легированные стали в довольно широком температурном интервале. [c.356]

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]

В настоящее время, по-видимому, еще недостаточно материала для формулирования критериев прочности и рекомендаций методов расчета на термоусталость, справедливых для всех отраслей машиностроения, как это сделано, например, в области механической усталости. Причиной этого являются два обстоятельства большое различие свойств материалов, используемых в разных отра,слях ( на1при1мер, в авиационной технике и в металлургии) и, кроме того, значительно более сложный вид на-грулгения материала при термоусталости, включающий в каждом цикле чередование процессов холодного наклепа и,высоко- [c.3]

Машиностроение на всех этапах своего развития стимулировало возникновение новых материалов,с такими физико-механическими свойствами которые, в свою очередь, обеспечивали его непрерывный прогресс. Так например, непрерывное развитие авиационной промышленности предо пределило появление огромного числа высокопрочных сплавов на алюминие вой и магниевой основах, а развитие реактивной техники — новых жаро прочных сплавов. Одновременно с этим происходит непрерывное повышение физико-механических свойств ранее появившихся материалов. [c.318]

В этих средах молибден по своим физическим и механическим свойствам оказался способным работать при весьма высоких температурах и скоростях потока. Эти качества молибдена обусловили потребность металла в атомной, ракетной и авиационной технике. Молибден и его сплавы используются в электротехнике в качестве магнетронов и других изделиях, в стеклоплавильной промышленности в качестве электродов, в трубопрокатном производстве—наконечники пуансонов, прессформы—для литья под давлением и т. д. Кроме того, молибден является перспективным материалом для химической промышленности, поскольку его стойкость против коррозии в некоторых средах оказывается выше многих других материалов. Это далеко неполный перечень применения молибденовых сплавов, которые используются в современной технике. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...