Изделия из композитных материалов естественно сложнее, чем изделия из алюминиевых сплавов. И естественно, расчет композитных конструкций на начальных этапах стал так же сложнее, и имеет свои особенности. Механика композита стала уже давно понятна и благодаря трудам ученых и более доступна для всех [1, 2, 7, 11, 12, 15, 32, 36, 39]. Исследование композитных материалов с точки зрения их макромеханики дало возможность рассчитывать механические свойства таких материалов на основе изучения компонентов по отдельности и с учетом их взаимного влияния [13, 17, 18, 20, 21, 25].
При проектировании каких либо конструкций из изотропных материалов проектировщик совершенно просто может получить напряженно деформированное состояние конструкции, что гораздо сложнее сделать для композитных конструкций. Для того что бы хоть как то оценить НДС конструкции из ортотропных материалов требуется решить ряд вопросов касающихся количества слоев, обобщенных параметров модулей упругости и сдвига, которые получаются с учетом характеристик монослоя. Для расчета или получения таких характеристик монослоя проводятся эксперименты, или они могут быть рассчитаны с помощью математических макромоделей композитного монослоя. Существуют и конечно элементные методы для расчета таких характеристик монослоя, что существенно облегчает задачу проектировщику [13, 17, 20, 21]. Согласно различным методам расчета как будет рассмотрено в главе
2 требуется рассчитать технические постоянные зависящие от объемного содержания компонентов, а именно объема армирующего компонента и объема связующего. В свою очередь как задавать объем армирования и чем вообще оперировать при самом начале расчета, который предопределяют все остальные характеристики композитного пакета конкретных предложений нет, кроме проведения экспериментов и испытаний
Изделия из композитных материалов естественно сложнее, чем изделия из алюминиевых сплавов. И естественно, расчет композитных конструкций на начальных этапах стал так же сложнее, и имеет свои особенности. Механика композита стала уже давно понятна и благодаря трудам ученых и более доступна для всех [1, 2, 7, 11, 12, 15, 32, 36, 39]. Исследование композитных материалов с точки зрения их макромеханики дало возможность рассчитывать механические свойства таких материалов на основе изучения компонентов по отдельности и с учетом их взаимного влияния [13, 17, 18, 20, 21, 25].
При проектировании каких либо конструкций из изотропных материалов проектировщик совершенно просто может получить напряженно деформированное состояние конструкции, что гораздо сложнее сделать для композитных конструкций. Для того что бы хоть как то оценить НДС конструкции из ортотропных материалов требуется решить ряд вопросов касающихся количества слоев, обобщенных параметров модулей упругости и сдвига, которые получаются с учетом характеристик монослоя. Для расчета или получения таких характеристик монослоя проводятся эксперименты, или они могут быть рассчитаны с помощью математических макромоделей композитного монослоя. Существуют и конечно элементные методы для расчета таких характеристик монослоя, что существенно облегчает задачу проектировщику [13, 17, 20, 21]. Согласно различным методам расчета как будет рассмотрено в главе
2 требуется рассчитать технические постоянные зависящие от объемного содержания компонентов, а именно объема армирующего компонента и объема связующего. В свою очередь как задавать объем армирования и чем вообще оперировать при самом начале расчета, который предопределяют все остальные характеристики композитного пакета конкретных предложений нет, кроме проведения экспериментов и испытаний
Содержание……………………………………………………………………….….4
Введение…………………………………………………………………………..…6 ГЛАВА 1 Общие сведения о полимерно-композитных материалах и область их применения…………………………………………………………………..………8 1.1 Область применения и проблемы композитов в авиации…………..………...8
1.1.1 Обзор существующих решений………………………...………..………..8
1.1.2 Общие проблемы при проектировании КМ деталей…………...………..9
1.2 Компоненты композитного материала………………………………….……13
1.2.1 Наполнитель…………………………………………………………...….13
1.2.2 Связующее…………………………………………………………..…….16 1.3 Вопросы проектирования КМ деталей……………………………..…………18
1.3.1 Механические свойства КМ……………………………………….……..19
1.3.2 Методы производства КМ деталей………………………………..……..20
1.3.3 Виды соединений КМ деталей……………………………………..…….23 1.4 Учет массы, роль компонентов в прочности…………………………………24
1.4.1 Контролирование массы……………………………………………….…24
1.4.2 Контроль массы на этапе проектирования………………………..……25
1.4.3 Ткань и связующее с точки зрения прочности………………..…..……26 Глава 2. Анализ параметров монослоя. Нахождение критериев объема
компонентов…………………………………………………………….………….31 2.1 Прочностной расчет тонкостенных конструкций, обзор алгоритмов методов расчета………………………………………………………………………………31
2.1.1 Общие положения о композитных конструкциях………………..…….31
2.1.2 Системы координат композитных конструкций…………………..……32
2.1.3 Аналитические методы…………………………………………...………33
2.1.4 Численные методы………………………………………………....……..37 2.2 Критерии прочности КМ конструкции………………………………..….…..39
2.2.1 Крите2.3 Получение характеристик монослоя………………………………………….45
2.3.1 Аналитический метод……………………………………………...……..46
2.3.2 Численные методы на примере ANSYS…………………………………50 2.4 Получение механических характеристик монослоя методом конечных
элементов. Определение оптимального объема связующего………….………..55
2.4.1 Получение массовых характеристик монослоя из реальной ткани и связующего………………………………….……………………………………...55
2.4.2 Определение технических постоянных в ANSYS Material designer……………………………………………………………………………...61 2.4.3 Роль объема армирования с точки зрения коэффициента запаса прочности………………………………………………………….…………..……67
3 Глава Проектировочный расчет кессона спортивного планера и проверка его в ANSYS Composites……………………………………………………………..….80 3.1 Постановка задачи……………………………………………………………..80 3.2 Нормирование нагрузок. Прочностной и проектировочный расчет…..…....80 3.3 Проверка решения в ANSYS Composites…………………………….……….87 Заключение………………………………………………………………………….92 Приложение А……………………………………………………………………....93 Список литературы…………………...…………………………………………….94рий прочности Цая-Хилла…………………………...……...……..44
1. Васильев В. В. Механика конструкций из композиционных материалов.
М: Машино-строение, 1988.
2. Муйземнек А.Ю. Механика деформирования и разрушения полимерных слоистых композиционных материалов: учебное пособие / А.Ю. Муйземнек, Е.Д. Карташова. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2017. -77 с.
3. Лекции по теории оболочек и пластин. Учебное пособие / В.А. Костин. КНИТУ-КАИ.
4. Лекции по сопротивлению материалов. Учебное пособие / А.Ю. Одиноков. Под редакцией члена-корреспондента АН РТ В.Н. Паймушина. Казан.гос.тенх.ун-т. Казань, 2007. 164 с.
5. Идентификация механических характеристик армированных волокнами композитов. Р. А. Каюмов, С.А. Луканкин, В.Н. Паймушин, С.А. Холмогоров / Ученые записки Казанского университета том 157, кв 4. 2015, - 21 с.
6. Афанасьев А.В., Дудченко А.А., Рабинский Л.Н. Влияние тканых
слоев на остаточное напряженно-деформированное состояние изделий из полимерных композиционных материалов. // Электр.журнал «Труды МАИ».
2010. - №37.
7. Михаил Ю.А. Конструкционные полимерные композиционные материалы. - Москва: Изд-во НОТ. 2008. - 822 с.
8. Афанасьев А.В., Рабинский Л.Н., Шершак П.В. Экспериментальное
определение деформационных и прочностных характеристик полимерных композиционных материалов. // Механика композиционных материалов и конструкций. 2010 –т. 16, №2. - с. 214-222.
9. Афанасьев А.В., Комков В.А., Рабинский Л.Н. Определение
механических характеристик материалов, состоящих из различных типов КМ
// Материалы международной конференции "Математические модели
физических процессов" Таганрог: НП «ЦРЛ» 2008 г. - с186
5 Похожих работ
4 автора готовы выполнить вашу работу
5
онлайн
Elena120812
онлайн
4600
выполненных работ
2107
отзывов
Обращайтесь – напишу профессиональную работу. Рейтинг выполнения работ – 5,0. Срок сдачи – 100% P.S. При повторном заказе делаю скидки! Возможно обсуждение цены, пишите :)
4600
выполненных работ
2107
отзывов
Цена
10 руб.
Написать сообщение
4
user531428
1891
выполненных работ
809
отзывов
Люблю спорт.
1891
выполненных работ
809
отзывов
Цена
50 руб.
Написать сообщение
4
user566458
508
выполненных работ
240
отзывов
508
выполненных работ
240
отзывов
Цена
150 руб.
Написать сообщение
4
AleksHelp
66
выполненных работ
33
отзывов
Преподаватель, аспирант. Вхожу в Ассоциацию дизайнеров. Осн. специализации: теория дизайна, дизайн-образование, дизайн шв.изделий, основы проектирования и моделирования, декор.-приклад.творчество. Доп. специализации: пед. и гум. науки.
66
выполненных работ
33
отзывов
Цена
250 руб.
Написать сообщение
Отзывы тех, кто уже заказывал работу
736617
положительных
отзывов
4.5
средняя
оценка
punklexa
2017-01-24
Отличный автор! Большое спасибо!
Оценка сервиса
Положительно
Афанасий Никитин
2015-10-13
10/10
Оценка сервиса
Положительно
Sergio2
2016-01-07
Автор справился с задачей качественно и быстро. Вносил все исправления. Вел работу и после окончания гарантийного срока. За работу получил 5.
Оценка сервиса
Положительно
MysQJI
2017-05-18
Автор делает качественно, раньше срока, достойная работа с мелкими доработками которые были исправлены тут же, спасибо
Оценка сервиса
Положительно
Заказать работу
Другие учебные работы по предмету
Узнай стоимость помощи по твоей работе
8-800-301-64-61 [email protected]
Сумма к оплате
  руб.
Комиссия сервиса   руб.
Купить
или
Заказать работу написанную специально для вас
от   800   руб.
20 дней гарантии на правки
Заказать
Введите почту
Для покупки готовой работы введите свою почту, на неё будет отправлена купленная вами работа.
Нажав на кнопку "Купить", вы соглашаетесь с обработкой персональных данных в соответствии с политикой сервиса
Автор24 - это сервис, где
профессиональные преподаватели
выполнят вашу работу
2 575   преподавателей онлайн
Найдите автора для вашей работы
Вы получите предложения с ценой в течение 5 минут.
Создание заказа
Можешь задать вопрос тут:
Есть вопросы? Наши супер-герои тебе помогут!
8-800-301-64-61
Работаем по будням с 10:00 до 20:00 по Мск
[email protected] А еще у нас есть… База знаний