Сравнение работоспособности конструкций…
1
УДК 621.7.043
Сравнение работоспособности конструкций
из композиционных материалов с отверстиями,
полученными сверлением и прокалыванием
© Ю.З. Болотин, Т.В. Васильева, Е.В. Василенко
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Показаны перспективы применения композиционных материалов. Описана техно-
логия сборки ответственных и высоконагруженных элементов конструкций. Ука-
заны недостатки существующей технологии. Приведен обзор современных ин-
струментов для обработки композиционных материалов, которые снижают
концентрацию напряжений около просверленных отверстий. Изложена методика
изменения технологии сборки и приведены результаты экспериментов. Показано,
что на препреге получены характеристики прочности, близкие к характеристи-
кам, полученным на неотвержденном композиционном материале.
Ключевые слова:
композиционный материал, наполнитель, матрица, связующее,
препрег, отверждение, сверление, прокалывание.
Введение.
В настоящее время одним из видов материалов, исполь-
зуемых в конструкциях современных летательных аппаратов, являют-
ся материалы на основе углеродных, борных, органических и стеклян-
ных волокон в сочетании с полимерными, металлическими, углерод-
ными, керамическими и другими видами матриц (связующих). Такой
материал называют композиционным. Каждый его компонент имеет
свои характеристики, а весь композит в целом приобретает новые
свойства, отличные от свойств составляющих его компонентов, кото-
рые позволяют обеспечить минимальную массу, максимальную жест-
кость и прочность узлов, максимальный ресурс работы конструкций в
зависимости от условий эксплуатации, высокую надежность. Благода-
ря своим уникальным возможностям композиционные материалы ши-
роко используются в производстве аэрокосмической техники, обору-
дования различного назначения, при изготовлении автомобилей,
бытовых и спортивных товаров.
Общие понятия и определения.
Композиционный материал
(КМ) — многофазный однородный анизотропный материал регуляр-
ной структуры с четко выраженной границей раздела фаз.
Наполнитель
— армирующий элемент, составная часть КМ, ко-
торая может быть нитяной, жгутовой, проволочной, ленточной или
тканевой структуры с известными физико-механическими характери-
стиками.
Матрица
— составная часть КМ, обеспечивающая его монолит-
ность и совместную работу всех моноволокон наполнителя.
