Использование - композиционный материал
Cтраница 3
Принятая в технике традиционная схема: сырье-материал - полуфабрикат-изделие далеко не оптимальна в случае использования композиционных материалов. Операции изготовления полуфабриката и даже особенно материала по возможности следует исключать. Оптимальной следует признать ту технологию, которая позволяет максимально приблизить форму получаемого материала или полуфабриката к форме готовой детали или, лучше, к цельным узлам конструкций, сводя к минимуму операции соединения и обработку. При изготовлении деталей сложной формы, а также узлов конструкций, применяемый автоматизированный процесс должен обеспечить оптимальную схему армирования, рассчитанную в соответствии с действующими на деталь напряжениями. [31]
Широко применяются в авиационной технике сотовые конструкции из металлов, стеклопластиков, специальной полимерной бумаги с использованием композиционных материалов. Так, часть поверхности скоростного тяжелого бомбардировщика Хаслер В-58 ( США) представляет собой сотовые панели из алюминиевого сплава, склеенного с сотами из термостойкой пластмассы. Центральная часть крыла самолета Бреге 1001 Тан представляет собой трехслойную конструкцию с сотовым заполнителем, изготовленную из листов алюминиево-магниевого сплава. [32]
При эксплуатации композитов в авиации были выявлены прекрасные характеристики изделий из них, причем никакой разницы в ресурсе самолета в случае использования композиционных материалов не обнаружено. [33]
Конструкции тина слоистых панелей и стеклопластики уже применяют в настоящее время для имеющих сложную форму деталей корпусов и интерьеров вагонов, однако имеются более широкие возможности использования композиционных материалов, в том числе армированных высокомодульными волокнами. В настоящей главе предложены новейшие идеи конструирования большинства деталей мало - и многоместных транспортных средств и показана перспективность клеевых соединений. [34]
В заключение отметим, что приведенные выше результаты, а также результаты, опубликованные в работах [12-14], несмотря на их ограниченный объем, свидетельствуют о тех интересных возможностях, которые содержатся в использовании композиционных материалов при создании волнообразных оболочечных конструкций. [35]
Максимальные нагрузки на несущую конструкцию космического корабля Аполлон длятся около 15 мин, тогда как гражданский или военный самолет должен прослужить порядка 25 000 - 60 000 ч, поэтому, казалось бы, использование композиционных материалов в космических аппаратах сопряжено с меньшим риском. Но, с другой стороны, возрастающие требования к надежности и меньшие коэффициенты запаса, фигурирующие в космической технике, повышают значение статической прочности. Далее, разрушение обитаемого космического корабля связано потенциально с большей вероятностью гибели экипажа и с большим материальным ущербом, чем гибель самолета. В результате к использованию композиционных материалов при разработке пилотируемого космического корабля подходят со значительно большей осторожностьк3 чем в авиастроении. [36]
Хотя допустимое значение экономии массы ( 10 2 %) обшивок из композиционного материала оказалось ниже заданного ( 25 %), оно представляется достаточным с учетом того, что это была одна из ранних попыток использования композиционных материалов. Пониженные значения экономии массы явились следствием использования титановых прокладок для обеспечения более высокой, чем первоначально предполагалось, прочности и невозможности преодолеть ряд конструктивных ограничений. [37]
 |
Влияние объемной доли TiB на модуль Юнга различных титановых сплавов 202. [38] |
Композиционные материалы с титановой матрицей являются перспективными жаропрочными материалами для авиакосмической техники и найдут применение в новых конструкциях реактивных двигателей, где возникает необходимость в материалах, выдерживающих температуру эксплуатации до 800 С. Использование композиционного материала позволяет значительно снизить массу конструкции, что крайне необходимо для аэрокосмической техники. В настоящее время ведутся исследования по созданию из КМ деталей компрессора, например лопаток, турбин и др. К материалу матрицы жаропрочного КМ предъявляются следующие требования: значительное сопротивление окислению, высокая прочность при повышенных температурах, удовлетворительная пластичность при комнатной температуре. Между материалом волокон и матрицей не должно происходить химического взаимодействия при повышенных температурах. В качестве упрочните-ля выступают волокна SiC. Сплав IMI834, упрочненный волокнами SiC ( SCS-6), предназначен для эксплуатации при температурах до 550 С. При производстве данных КМ используются технологии магнетронного распыления и горячее изостатическое прессование. [39]
Усовершенствованные энергетические системы также требуют высокой температуры подачи газа в турбину для ее эффективной работы. Преимущество использования композиционных материалов тугоплавкая проволока - жаропрочный сплав в таких системах неоспоримо. [40]
В настоящее время композиционные материалы на основе алюминия и борных волокон применяют на практике в качестве трубчатых ферм орбитального отсека космического корабля Спейс шаттл, в конструкциях фюзеляжей самолетов, для изготовления лопастей вентиляторов и других деталей самолетов. По сравнению с опытом использования других композиционных материалов примеров практического применения металлов, армированных углеродными волокнами, пока еще сравнительно мало. [41]
Совокупность свойств композиционных материалов как конструкционных материалов позволяет надеяться на их широкое применение в многочисленных деталях и узлах дорожных транспортных средств. Автомобильная промышленность представляется весьма перспективной сферой использования композиционных материалов вследствие ее масштабности, а также традиционной восприимчивости к новым материалам, конструкциям и технологическим процессам. [42]
Ими показано, что применение новых материалов в указанных конструкциях дает до 50 % экономии массы. Этим подчеркивается высокая эффективность по массе использования композиционных материалов. [43]
Фигурные вставки представляют собой цилиндры, изготовленные из малоуглеродистой стали и соединенные перемычками. Для обеспечения герметичности трещины вставки запрессовывают с использованием эпоксидного композиционного материала. [44]
На рис. 12 показаны примеры применения этого метода в конструкциях. В настоящее время закончены исследования, выявившие множество возможных вариантов использования композиционных материалов для местного упрочнения элементов конструкции существующих и разрабатываемых самолетов. [45]
Страницы: 1 2 3 4