Стр. 1 - А.А. Смердов, С.В. Тащилов, К.А. Пономарев, А.Н. Миронихин - Особенности постановки и решения задач оптимизации структуры и состава пространственно армированных углерод-углеродных и углекерамических композитных конструкций ракетной техники
Упрощенная HTML-версия
УДК 620.22-419.8
А. А. С м е р д о в, С. В. Т а щ и л о в,
К. А. П о н о м а р е в, А. Н. М и р о н и х и н
ОСОБЕННОСТИ ПОСТАНОВКИ И РЕШЕНИЯ
ЗАДАЧ ОПТИМИЗАЦИИ СТРУКТУРЫ
И СОСТАВА ПРОСТРАНСТВЕННО
АРМИРОВАННЫХ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ
И УГЛЕКЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИТНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ РАКЕТНОЙ ТЕХНИКИ
Приведены особенности выбора варьируемых параметров, форму-
лировки критериев качества и отбора расчетных и оптимизацион-
ных алгоритмов для задач оптимизации структуры и состава про-
странственно армированных углерод-углеродных и углекерамиче-
ских композитных конструкций ракетной техники. На конкретном
примере показаны возможности оптимизации структуры и соста-
ва композиционного материала боковой поверхности неуправляемо-
го спускаемого аппарата при поиске оптимального распределения
плотностей и оптимальной толщины силицированного слоя.
E-mail:
;
Ключевые слова
:
оптимальное проектирование, композиционный ма-
териал, пространственное армирование, углерод-углеродный материал,
углекерамика.
Задачи оптимального проектирования композитных структур ши-
роко освещаются в современной научно-технической литературе, и
актуальность таких задач остается высокой на протяжении многих
лет. С одной стороны, новые возможности, которые открываются пе-
ред проектантом композитных конструкций, требуют точного выбора
большого числа варьируемых параметров. С другой — для современ-
ных композитов с их высокой степенью анизотропии резко возрастает
опасность неблагоприятного сочетания свойств конструкции при не-
достаточно продуманном назначении ее параметров.
Абсолютное большинство работ в данной области, начиная с клас-
сических монографий [1–4] и заканчивая постоянно появляющимися
статьями в специальных изданиях, посвящено многослойным структу-
рам, содержащим однонаправленные или перекрестно армированные
слои волокнистого материала. Значительно меньше внимания уделя-
ется вопросам оптимизации пространственно армированных компози-
тов, в частности композитов с углеродной или керамической матрицей.
Это связано прежде всего со сложностью технологической реализа-
ции подобных конструкций, дороговизной и значительным временем
(а следовательно, и ограниченным объемом) их отработки, когда от-
работанная технология практически не имеет альтернативы.
Вместе с тем, появляются новые возможности улучшения свойств
углерод-углеродных и углекерамических композиционных материалов
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
137
