Использование - композит
Cтраница 2
Новой областью применения композиционных материалов, как уже отмечалось, является робототехника. Здесь использование композитов обеспечивает не только прямую экономию металла, но и возможное повышение быстродействия вследствие снижения инерционных сил. Удельная прочность и жесткость, которые у направленно-армированных композитов в несколько раз выше, чем у металлов, по сути пропорциональны ускорениям или допустимым скоростям вращения для данного материала. При этом создается также возможность снизить массу станины без потери прецезионносги. В ИМАШ АН СССР проводятся изыскания вариантов замены элементов руки робота: скалки и гильзы пневмо - и гидроцилиндра на композитные. При правильно выбранных схемах армирования и допустимых толщинах тонкостенных элементов с учетом требований прочности и жесткости может быть достигнуто трехкратное снижение веса движущихся частей робототехнических конструкций. [16]
Стоимость большинства современных летательных аппаратов возрастает более чем вдвое через каждые 3 - 4 года. Быстрый рост использования композитов представляет собой попытку снизить быстро возрастающую стоимость производства. Как упоминалось ранее, наибольшее снижение цен происходит при использовании композитов в новых конструкционных решениях. Замена ранее использовавшихся или существующих металлических деталей дает очень ограниченный результат. [17]
Механика композитов основывается на двух различных, дополняющих друг друга гипотезах. Первый опыт конструкционного использования композитов позволил сделать вывод [1], что представительный объемный элемент композита есть бесконечно малый куб dx, dy, dz анизотропного материала, который для практических целей можно рассматривать как однородный. Предположение об однородности позволяет применять существующие методы анализа слоистых сред при проектировании многослойных стержней, балок, пластинок и элементов оболочек из композитов. [18]
Несмотря на такие впечатляющие показатели эффективности использования композитов наша промышленность не готова к их применению. [19]
С учетом требований современной техники силовая конструкция из композита должна состоять из надежных элементов, иметь по возможности точно определенный, допустимый срок эксплуатации и быть мало чувствительной к наступлению предельного состояния в отдельных элементах. Таким образом, дальнейший прогресс в использовании композитов во многом зависит от создания работоспособного метода анализа процесса разрушения, который позволит проектировщику получить количественную оценку предельных напряжений и качественную картину развития процесса разрушения элементов конструкции и конструкции в целом. В предлагаемой главе рассмотрены некоторые вопросы, связанные с механизмами разрушения в композитах под действием растягивающих, сжимающих и комбинированных нагрузок, как статических, так и циклических. [20]
С учетом требований современной техники силовая конструкция из композита должна состоять из надежных элемен-тов. Таким образом, дальнейший прогресс в использовании композитов во многом зависит от создания работоспособного метода анализа процесса разрушения, который позволит проектировщику получить количественную оценку предельных напряжений и качественную картину развития процесса разрушения элементов конструкции и конструкции в целом. В предлагаемой главе рассмотрены некоторые вопросы, связанные с механизмами разрушения в композитах под действием растягивающих, сжимающих и комбинированных нагрузок, как статических, так и циклических. [21]
Конструкции из композитных материалов благодаря высокой удельной прочности находят широкое применение в инженерной практике, особенно при проектировании изделий для работы к экстремальных условиях с жесткими весовыми ограничениями и повышенными требованиями к надежности. Исследования прочности и разрушения конструкций из композитных материалов являются интенсивно развивающимся направлением в механике деформируемого твердого тела, поскольку использование композитов позволяет также получать материалы с качественно новыми свойствами по сравнению со свойствами составляющих их компонентов. [22]
Иное дело, когда предстоит работа с композиционными материалами. В этом случае регулирование механических, теплофизических и других характеристик, которые необходимы для эффективной реализации инженерных разработок, также является этапом проектирования и технологии. Существенным фактором при использовании композитов в качестве конструкционных материалов является временная зависимость механических свойств, обусловленная полимерной природой субстрата. [23]
Стоимость большинства современных летательных аппаратов возрастает более чем вдвое через каждые 3 - 4 года. Быстрый рост использования композитов представляет собой попытку снизить быстро возрастающую стоимость производства. Как упоминалось ранее, наибольшее снижение цен происходит при использовании композитов в новых конструкционных решениях. Замена ранее использовавшихся или существующих металлических деталей дает очень ограниченный результат. [24]
Последним примером такой разработки могут служить дверцы приборного отсека орбитальной ступени космического корабля Шаттл. Снижение массы конструкций является важнейшей задачей при применении КМ в космической технике, чем и объясняется быстрое увеличение объемов использования композитов в этой области. Другими особыми свойствами композитов для космических аппаратов являются регулируемый термический коэффициент линейного расширения, низкотемпературная стабильность, возможность расчета нагрузок и высокая удельная жесткость. В случае применения в космической технике КУС желательно использовать в виде сверхтонких слоев толщиной 0 025 мм и обеспечить создание таким образом оптимальных структур для солнечных батарей большой площади. [25]
Полимеризация мономеров происходит непосредственно в форме, что приводит к формированию детали с собственной оболочкой и хорошо окрашиваемой поверхностью. Проблемы, которые еще требуют разрешения, связаны с повышением вязкости системы, содержащей большое количество армирующего агента, замедлением процесса извлечения из формы и очисткой формы между очередными операциями заполнения. Благодаря низким капиталовложениям, неограниченному размеру деталей и потенциально высокой продуктивности ( полутораминутный цикл) автомобильные фирмы чрезвычайно заинтересованы в столь благоприятном сочетании процесса с материалом для использования композитов при изготовлении наружных деталей с красивым внешним видом. [26]
Вследствие высокой стоимости спускаемого аппарата конструкции из композитов, обеспечивающие снижение массы, требуют наибольших вложений и ранее испытывались при больших скоростях, чем в случае обычных летательных аппаратов. Космические капсулы и ракеты начального периода имели носовые обтекатели, кожухи и теплозащитные экраны, изготовленные из абляционных материалов, стойких к воздействию высокой температуры. Для многих ракетных сопл также используют абляционные конструкции. В оригинальной разработке командного модуля ракеты Аполлон и прибора для контроля космической среды многие виды композитов были использованы внутри и вне кабины. После трагического пожара на корабле Аполлон использование композитов внутри кабины резко сократилось и были приняты меры по замене их на негорючие материалы. [27]
 |
Влияние использования композитов на экономические параметры большого транспортного самолета. [28] |
Длительные испытания но определению срока службы показали, что детали и узлы, не имеющие сотовых заполнителей, эффективны по своему конструктивному решению, долговечны, хорошо обслуживаются и ремонтопригодны. Эти первоначальные исследования во всех случаях показали, что использование композитов дает существенные преимущества. На основе этих данных в настоящее время композиты используются в несущих конструкциях. [29]
Быстрая эволюция разработок средств наземного транспорта создает постоянно растущие возможности для использования новых и улучшенных материалов, процессов и химических продуктов. Наибольшая масса ( высокие прочность и коррозионная стойкость, а также многосторонность возможностей использования композитов в разработках, составах и изделиях дают возможность с учетом специфических потребностей сделать их привлекательными для применения в автомобилестроении. Разработка качественных продуктов, надежной оснастки и оборудования для проведения процесса, а также снабжение соответствующими сырьевыми материалами придает уверенность в возможности разработки качественных материалов с хорошими эксплуатационными свойствами, необходимыми для гарантии доверия при составлении программ выпуска, точного определения вида АП и производства композитов на основе АП. [30]
Страницы: 1 2