На главную

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

Статья по теме: Применения композиционных

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

Скачать полный текст

Области применения композиционных материалов не ограничены. Они применяются в авиации для высоконагруженных деталей самолетов (обшивки, лонжеронов, нервюр, панелей и т. д.) и двигателей (лопаток компрессора и турбины и т. д.), в космической технике для узлов силовых конструкций аппаратов, подвергающихся нагреву, для элементов жесткости, панелей, в автомобилестроении для облегчения кузовов, рессор, рам, панелей кузовов, бамперов и т. д., в горной промышленности (буровой инструмент, детали комбайнов и т. д.), в гражданском строительстве (пролеты мостов, элементы сборных конструкций высотных сооружений и т. д.) и в других областях народного хозяйства.[3, С.427]

Об эффективности применения композиционных материалов в авиационной технике можно судить на примере их использования в конструкции самолета ИЛ-62. По данным исследователей, их использование может обеспечить снижение взлетной массы при сохранении летных характеристик на 17%; увеличение дальности полета при сохранении взлетной массы на 15%; увеличение полезной нагрузки на 20% и др. [83].[2, С.231]

Авторами отмечается мысль о необходимости всестороннего подхода к проблеме применения композиционных материалов, объединений конструкторских, материаловедческих и технологических знаний при решении вопроса об использовании того или иного материала в конкретной детали, с учетом опыта эксплуатации и растущего объема производства этого материала и перспективного снижения его стоимости.[1, С.6]

В 3-м томе восьмитомного издания «Композиционные материалы», изданного в 1974 г. издательством «Academic Press» (США), рассматриваются вопросы практического применения композиционных материалов в ведущих отраслях современной техники: авиационно-космическоЁ, судостроительной, транспортном строительстве, строительстве химических предприятий, промышленном строительстве, ядерной технике, электротехнической промышленности и др.[1, С.5]

Рассмотрены преимущества композиционных материалов перед обычными в каждой из указанных областей техники, особенности проектирования типичных элементов конструкций, экономическая и технологическая целесообразность применения композиционных материалов.[1, С.4]

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.[1, С.6]

В 3-м томе показаны различные области применения как дешевых, так и дорогостоящих композиционных материалов. Однако книга не ограничивается рассмотрением вопросов, связанных с применением композиционных материалов, упрочненных волокнами; в нее включены также интересные композиции, находящие применение в электротехнической и ядерной промышленности, Сложные условия работы в этих отраслях определяют необходимость тщательного подбора компонентов композиционного материала. К материалам, применяемым в отраслях промышленности, рассматриваемых в этом томе, предъявляется широкий спектр технических и экономических требований, оправдывающих использование новых материалов, процессов производства и новых принципов конструирования деталей. Например, стоимость одного килограмма серийно выпускаемого автомобиля, обычного самолета и сверхзвукового реактивного самолета составляет приблизительно 2,2; 33 и 177 долларов соответственно, тогда как экономия массы в стоимостном выражении составляет от одного до нескольких сот долларов на килограмм. Что же касается технологических процессов, то читатель, вероятно, заметит связь между проблемами применения композиционных материалов и технологическими проблемами, настоятельно требующими своего разрешения, а именно создания механизированного производственного процесса, неразрушающих методов контроля и др.[1, С.9]

Прослежена история применения композиционных материалов в отрасли, рассмотрены условия, необходимые для дальнейшего увеличения объема применения.[1, С.12]

Эта первая попытка применения композиционных материале! в конструкции фюзеляжа обеспечила значительное (19%.) снижение массы (табл. 4). Наиболее обнадеживающий результат — экономия массы 26% — был достигнут в самом сложном узле. Возможности снижения массы оболочек ограничены конструкцией боковых панелей, на долю которых приходится 50% массы оболочек. При их изготовлении использованы листы углепластика длиной 1 м, соединяемые послойно встык, в связи с чем для обеспечения необходимой прочности добавлены два слоя, ориентированные в направлениях ±45°. Фактически масса боковых панелей возросла на 2% вследствие некоторого завышения толщины углепластика сверх спецификации. Однако на верхней и нижней панелях было сэкономлено 26% массы.[1, С.162]

Рассмотрев вопросы применения композиционных материалов, можно отметить, что ограничения, вызванные попытками использовать композиционные материалы в конструкциях, по традиции создаваемых из металлов, не давали возможности полностью раскрыть достоинства композиционных материалов. Несмотря на уже достигнутые высокие показатели экономии массы, жесткости, долговечности, повышение коррозионной стойкости, имеется возможность дальнейшего значительного совершенствования этих важнейших характеристик при условии, если развитие композиционных материалов не будет подавлено мощной, хорошо разработанной технологией металлов. Наиболее рациональные идеи конструирования и изготовления изделий из композиционных материалов, обеспечивающие максимальное использование представляемых ими возможностей в отношении снижения массы и стоимости, должны реализоваться, начиная с ранних стадий разработки проекта. По-видимому, необходимость именно такого подхода к проблеме композиционных материалов станет очевидной в самое ближайшее время.[1, С.171]

Отдельным направлением применения композиционных материалов является разработанный в лабораториях НАСА Зендером и Декстером [24] метод, известный под названием «местное упрочнение». Идея метода состоит в том, что конструктор, исходя из соображений максимального момента сопротивления, размещает высокопрочные высокомодульные материалы в наиболее эффективном месте — на максимальном удалении от нейтральной оси (по внешнему контуру усиливаемого элемента). Этот метод обладает следующими основными преимуществами:[1, С.51]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! 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. Портной К.И. Структура и свойства композиционных материалов, 1979, 256 с.
3. Лахтин Ю.М. Материаловедение Учебник для высших технических учебных заведений, 1990, 528 с.
4. Симамура С.N. Углеродные волокна, 1987, 304 с.
5. Симамура С.N. Углеродные волокна, 1987, 304 с.
6. Любин Д.N. Справочник по композиционным материалам Книга 2, 1988, 581 с.
7. Браутман Л.N. Композиционные материалы с металлической матрицей Т4, 1978, 504 с.
8. Нильсен Л.N. Механические свойства полимеров и полимерных композиций, 1978, 312 с.
9. Федорченко И.М. Свойства порошков металлов тугоплавких соединений и спеченных материалов издание 3, 1978, 184 с.

На главную