Конструирование сверхлегких беспилотных летательных аппаратов с применением новых композиционных материалов

170

Рассмотрены вопросы конструирования сверхлегких беспилотных летательных аппаратов на примере авиамоделей с применением композиционных материалов на основе сверхтонких углеродных тканей. Предложены рациональные конструктивно технологические решения основных агрегатов авиамоделей, таких как крыло, фюзеляж и оперение. Приведен алгоритм проектировочного расчета крыла авиамодели. Представлен численный пример проектирования крыла радиоуправляемого планера. На основании полученных результатов подтверждена эффективность применения сверхтонких углеродных тканей в конструкции сверхлегких беспилотных летательных аппаратов.

Читать далее

Подогреваемая формообразующая оснастка регламентированного качества для изготовления композиционных изделий

166

Предложен метод расчета подогреваемой оснастки, обеспечивающей жесткость и ресурс, с нагревательным слоем на основе резистивных блоков. Параметры нагревательной системы (материал нагревательных элементов, их геометрия, материал изолирующей системы) и схема ее подключения находятся из условия обеспечения необходимого режима нагрева. Управление нагревом осуществляется за счет изменения силы тока во время процесса, который определяется из решения задачи теплопроводности с учетом экзотермического эффекта реакции отверждения и условий теплообмена на поверхности. Данная методика позволила спроектировать и реализовать оснастку для отверждения опытных образцов композиционных изделий.

Читать далее

Прогрессивные технологии производства пространственной формообразующей оснастки для конструкций из композитов

164

Статья посвящена внедрению прогрессивных технологий для снижения длительности производства пространственной формообразующей оснастки для конструкций летательных аппаратов из композитов. Определено значение решенной задачи и проведен анализ последних исследований и публикаций. Определен комплекс методик для проектирования пространственной формообразующей оснастки с применением прогрессивных технологий разогрева изделия при формовании. Описан опыт разработки управляющих программ в среде SprutCAM для обработки пространственной формообразующей поверхности на оборудовании с ЧПУ. Описано взаимодействие программ для сокращения длительности производства формообразующей оснастки. Предложены методы контроля соответствия полученной поверхности ее модели и оценки остаточного ресурса.

Читать далее

Результаты и решения некоторых фундаментальных задач конструирования и проектирования изделий из композиционных материалов

163

Приведены результаты научных исследований в области разработки конструктивно-технологических решений соединений деталей из композиционных материалов (КМ), оптимизации структуры КМ панелей обшивки, оценки пределов применимости различных способов удовлетворения критериев прочности, проектирования поперечного сечения многолонжеронного крыла, выбора рациональных конструктивных схем дискретно-опертых агрегатов, технологической механики панелей из КМ. На основе научного анализа полученных теоретических и экспериментальных результатов сформулированы практические рекомендации по повышению качества авиаконструкций из КМ.

Читать далее

Применение современных полимерных композиционных материалов в конструкции планера самолетов семейства МС-21

162

В работе приведен обзор общих вопросов внедрения полимерных композиционных материалов в конструкцию планера самолетов семейства МС21. Рассмотрены задачи и текущие результаты опыт ноконструкторских работ по композитным агрегатам  крылу и хвостовому оперению.

Читать далее

Пути повышения качества деталей из ПКМ при вакуумном формовании

161

В статье рассмотрены методы повышения качества изделий из ПКМ на различных этапах их изготовления. Рассмотрены принципы дегазации связующих от примесей низкомолекулярных веществ находящихся в них и воздушных включений в результате процесса перемешивания. Рассмотрены процессы, повышающие эффективность пропитки армирующих наполнителей связующими. Проанализированы способы оптимизации температурных режимов отверждения связующих и методы контроля данных режимов. Рассмотрены технологические приемы применяемые на различных стадиях процесса формования ПКМ, с целью повышения их качеств.

Читать далее

Практическая классификация методов изготовления деталей из полимерных композиционных материалов пропиткой в оснастке

159

Рассмотрена практическая классификация методов изготовления деталей из полимерных композиционных материалов пропиткой сухого армирующего наполнителя связующим в оснастке. Описаны способы преодоления и снижения гидравлического сопротивления движению связующего при пропитке; объекты приложения вакуума или давления; способы ускорения пропитки; схемы распространения связующего при пропитке; методы повышения качества пластика, технологических и экономических показателей, контроля качества пропитки. Приведена схема практической классификации.

Читать далее

Методика определения структурных параметров композитов, армированных плетеными рукавами

158

Рассмотрена задача определения структурных параметров (углов армирования и объемного содержания) композиционных материалов на основе плетеных рукавов. Синтезирована математическая модель для определения структурных параметров плетеного рукава при его укладке на произвольную поверхность. Эта модель может служить базой для прогнозирования упругих и прочностных свойств на основе какой-либо теории армирования.

Читать далее

Особенности технологии изготовления законцовок с продольными элементами в соединениях «металл - композит»

157

Рассмотрены основные технологические этапы изготовления металлических заготовок с продольными элементами для гетерогенных соединений. Проанализированы различные варианты получения соеди нения и обоснованно выбран наиболее рациональный. По представленным зависимостям определены значения длины паяных швов в зависимости от диаметра продольного элемента. Определены материалы продольных элементов и припоя. Предложена методика определения и выбора материалов, геометрических параметров и способа изготовления законцовок с продольными элементами.

Читать далее

Уровни дефектов структуры в изделиях из полимерных композиционных материалов, возникающих в процессе их производства

155

Проведен анализ дефектов структуры в изделиях из полимерных композиционных материалов, возникающих в процессе их производства. Установлен и обоснован их иерархический порядок возникновения и воздействия на несущую способность изделия, проявляющийся в снижении трещиностойкости при статических воздействиях и долговечности при многократном силовом нагружении. Предложена схема обнаружения трех уровней дефектов структуры полимерных композиционных материалов прямыми и опосредствованными методами контроля степени дефектности материала. Показана необходимость разработки математических моделей и реализующих их методов идентификации наблюдаемых дефектов.

Читать далее