Технология производства композитных изделий

Гмша I. Композиты кчк коиструкцтттм Miimi.'i)iiirii,i 25 денная в результате попадания снаряда или осколка, остается работоспособпан значительно дольше, чем ее металлический аналог, г) Бронезащитные свойства и разрушение бел осколков иснольчуются при создании бронированных конструкций, защищающих экипаж летательных ап­ паратов и наиболее важные узлы. Возможность создштя копструкцгш, материал которых имел бы отли­ чающиеся характеристики в разных направленluix - важнейшее достоинство ПКМ. Как правило, высокое весовое совершенство имеют конструкции, во всех точках объема которых примерно одинаковый уровень напряжений. В конст­ рукциях из металлов равнонапряженность достигается перераспределением ма­ териала из зон с малым уровнем нагружения в более нагруженные зоны. Такое перераспределение приводит к усложнению конструктивной схемы изделия из-за введения дополнительных элементов - ребер жесткости, подкреплений, утолщений и т.п. В отличие от металлов композиты по своей природе анизотропны. При этом параметры анизотропии могут быть заложены конструктором на этапе проектирования изделия. Варьируя этими параметрами за счет ориентации во­ локон арматуры в нужном направлении, можно приблизиться к равнонанря- женному состоянию материала во всех направлениях и по объему изделия. Рассмотрим реализацию этого свойства композитов на некоторых приме­ рах. На рис.1.7,а изображен цилиндрический бак, находящийся под внутренним давлением. Если бак выполнить из металла, то напряжения в оболочке в коль­ цевом направлении будут приблизительно в два раза превышать осевые напря­ жения. Таким образом, механические возможности материала в осевом направ­ лении будут реализованы не в полной мере. При использовании композитов проблема равнопрочности оболочки в осе­ вом и кольцевом направлениях довольно просто решается путем более частой укладки арматуры по окружности бака в сравнении с осевым направлением. Специфика нагружения лопасти несущего винта вертолета (рис. 1.7,б) та­ кова, что Превалирующими являются напряжения, действующие вдоль ее оси. В связи с этим наиболее подходящим для ее изготовления будет материал с вы­ сокой прочностью именно в этом направлении. В композитах это реализуется путем более частой укладки волокон в осевом направлении. Для восприятия крутящего момента осуществляется спиральная намотка или укладка волокон под 45 градусов к оси. В качестве следующего примера можно привести проблему создания са­ молета с крылом обратной стреловидности (рис.1.7,в). В отличие от традици­ онных крыльев, такая схема характеризуется большими крутящими моментами