Стр. 3 - 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

Рис. 2. Основные схемы армирования ракетных конструкций из УУКМ и
УККМ:
а — армирование 3D; б — армирование 4D
чрезвычайно трудно реализовать, а рациональные соображения в их
пользу отсутствуют.
Таким образом, действия расчетчика при проектировании новой
композитной конструкции в данной области фактически сводятся к
параллельной оптимизации двух указанных схем с последующим вы-
бором наилучшей из них по совокупности анализируемых характе-
ристик.
Следующая особенность связана с весьма ограниченными возмож-
ностями варьирования структурных параметров композита. Традици-
онная постановка задач оптимизации слоистых композитов [7] отно-
сит к числу варьируемых параметров относительные толщины и углы
ориентации отдельных слоев; для композитных конструкций обыч-
но добавляются параметры, характеризующие чередование слоев в
многослойном пакете [2]. Как правило, свойства проектируемой кон-
струкции сильно зависят от таких варьируемых параметров: так, для
простейших перекрестно армированных и ортогонально армирован-
ных структур из углепластика, изменяя только структурные параме-
тры, можно добиться изменения жесткостных и прочностных харак-
теристик на два порядка, коэффициентов теплопроводности — более,
чем на порядок, а коэффициенты линейного термического расширения
могут отличаться даже знаком [7].
При изменении параметров армирования УУКМ и УККМ (в пре-
делах выбранной схемы армирования) результаты далеко не столь оче-
видны. Фактически единственным варьируемым параметром является
диаметр армирующих элементов — стержней. Эти стержни форму-
ются отдельно и составляют в дальнейшем каркас, на который тем
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012 139