На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Авиационно космической

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Совершенно иные критерии существуют для грузовых автомобилей. Внешний вид здесь не доминирует; гораздо более важным является возврат капиталовложений. Скорость возврата зависит от затрат на приобретение автомобиля, его эксплуатационных расходов, долговечности, полезной нагрузки, времени простоя и затрат на ремонт. По совокупности этих факторов пластик, упрочненный стекловолокном, наиболее выгодный материал. Вполне вероятно, что потребители будут отдавать предпочтение упрочненным пластикам, исходя из опыта его эксплуатации в других изделиях. Например, стеклопластик хорошо зарекомендовал себя в катерах и яхтах, рыболовных удилищах. Кроме этого, широкое использование композиционные материалы нашли в авиационно-космической технике. В связи с этим можно ожидать, что по мере установления стандартов на материал, накопления опыта его[1, С.17]

Вследствие определяющего влияния затрат на оборудование при производстве мелкосерийных грузовиков большинство деталей кабины, выполненных из металла, изготовляются на простом оборудовании, поэтому большинство деталей имеют плоские либо несложной кривизны поверхности и прямые линии. Умеренная стоимость оборудования для производства деталей из упрочненных пластиков позволяет рассматривать материал как вполне пригодный для изготовления необходимых в ряде случаев более сложных деталей кабин, таких, как цилиндрические панели, панели фар крылья, козырьки крыши. Для крепления их с металлом обычно используют соединения либо клеевые, либо с помощью металлических заклепок. Такого рода соединения хорошо зарекомендовали себя в изделиях авиационно-космической техники.[1, С.25]

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.[1, С.45]

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. Пауэре [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.[1, С.46]

Многие перспективные авиационно-космические материалы не применимы для средств наземного транспорта. Целесообразнее использовать в железнодорожной индустрии элементы авиационно-космической технологии, методы конструирования и анализа, применительно к слоистым панелям, модульным конструкциям, соединительным узлам и т. д. Некоторые материалы и методы, предложенные в последующих разделах для конструкций будущих мало- и многоместных железнодорожных транспортных средств, успешно применялись за последние 25 лет в авиационных и судовых конструкциях, но в большинстве случаев не применялись в наземном транспорте.[1, С.189]

Целесообразность использования композиционных материалов и конструкций выявилась впервые в авиационно-космической и электронной отраслях. Усложнившиеся в последнее время требования к конструкциям приводят к необходимости использования множества различных материалов. Сравнительно простые конструкции из таких комплексных материалов, например универсальные контейнеры для воздушного, наземного и морского транспорта, описанные в гл. 6, уже применяются и удовлетворяют требованиям как по прочности, так и массе, с учетом различных условий окружающей среды.[1, С.191]

Стекловолокна, однако, не единственный вид волокон, используемых в настоящее время. Асбест, естественное неорганическое волокно, также обладает хорошими прочностью, модулем упругости и другими свойствами. Стальная проволока, вытянутая до малого диаметра и соответствующим образом термообработанная, может иметь прочность около 420 кгс/мм2 и модуль упругости в 3 раза более высокий, чем у стекловолокон. Более экзотические виды волокон интенсивно разрабатываются в настоящее время для авиационно-космической техники, к ним относятся волокна из углерода и графита, бора, бериллия и некоторых карбидов, однако они пока слишком дороги для строительной промышленности. Еще более экзотическими волокнами являются нитевидные кристаллы, прочность которых приближается к теоретической. Некоторые виды волокон и нитевидных кристаллов представлены в табл. 1 [2].[1, С.264]

Для армирования наиболее широко используют термореактивные полимеры (например, полиэфиры, смолы на основе сложных виниловых эфиров, эпоксидные, фурановые), а в качестве армирующего наполнителя — стекловолокно из стекла Е, С, R, S. Используют также асбестовые волокна. Это не значит, однако, что другие волокна не находят применения в качестве армирующих, например такие, как борные, керамические, углеродные, джутовые волокна, металлическая проволока или листы, полиакриловые, полипропиленовые, кварцевые волокна, нитевидные кристаллы сапфира. Многие из перечисленных материалов, например нитрид бора, углеродные, кварцевые волокна и нитевидные кристаллы сапфира использовались в основном в авиационно-космической технике и, несмотря на их привлекательность, имеют ограниченное применение в осуществлении программы по предотвращению коррозии в химической промышленности вследствие их высокой стоимости. Углеродные или графитовые волокна являются армирующим наполнителем, обладающим наибольшей потенциальной возможностью снижения стоимости.[1, С.312]

Впервые проблема тепловой защиты была сформулирована и получила интенсивное развитие в авиационно-космической технике в связи с решением задач гиперзвукового полета в атмосфере. При движении какого-либо тела со скоростями более чем в шесть раз превышающими скорость звука, в самом газовом потоке и на поверхности тела происходит целый ряд физико-химических превращений. В воздухе за ударной волной начинается диссоциация молекул кислорода, а затем и азота. На поверхности тела появляются очаги разрушения материала стенки. В тонком пристеночном слое выделяется тепловая энергия трения и происходит конвективный перенос тепла от газа к поверхности.[2, С.6]

препреги обладают превосходными конструкционными свойствами и используются, главным образом, для удовлетворения наиболее жестких требований авиационно-космической промышленности.[3, С.103]

1) создание конструкций с высокой прочностью и жесткостью при минимальной массе; снижение массы особенно важно для подвижных систем, поскольку для перемещения их необходима энергия (или топливо), например для изделий авиационно-космической техники;[4, С.421]

упругих констант, определяющих изменение размеров конструкции под нагрузкой, позволяет определить необходимые зазоры и допуски, которые нужно соблюдать в процессе действия нагрузки. В авиационно-космической технике, где прежде всего нашли применение металлические композиционные материалы, знание контролируемых прогибов в пределах упругой области чрезвычайно важно, особенно в процессе полета. Кроме того, жизненно важным для деталей авиационных конструкций, особенно для вращающихся деталей двигателя, является устранение конструкционных резонансов динамически нагруженных деталей.[4, С.453]

Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Браутман Л.N. Применение композиционных материалов в технике Том 3, 1978, 512 с.
2. Полежаев Ю.В. Тепловая защита, 1976, 392 с.
3. Любин Д.N. Справочник по композиционным материалам Книга 2, 1988, 581 с.
4. Браутман Л.N. Композиционные материалы с металлической матрицей Т4, 1978, 504 с.

На главную