А.А. Смердов
12
имеет также рассмотрение влияния разбросов конструктивно-техно-
логических параметров оптимальных композитных структур. Такое
исследование является неотъемлемой частью процесса проектирова-
ния размеростабильных конструкций и позволяет разработать систе-
му допусков и предельных отклонений для конструкторской доку-
ментации [4, 6].
Само по себе исследование чувствительности характеристики
x
к отклонениям структурных параметров несложно и может быть про-
ведено в рамках обыкновенного параметрического анализа. Однако
в большинстве случаев опасность представляют не отклонения от
номинального значения продольного КЛТР, а появление дополни-
тельных эффектов, связанных с отклонением от ортотропии много-
слойного материала размеростабильных конструкций.
Так, для структуры [0
/
] отклонение траекторий укладки про-
дольных слоев приводит к появлению сдвиговых деформаций при
нагреве—охлаждении и, следовательно, к термической закрутке труб,
имеющих такую структуру. Для многослойных пластин и оболочек
отклонения углов армирования могут вызвать несимметрию структу-
ры относительно срединной поверхности и связанные с этим эффек-
ты [16]. В результате анализа термического деформирования может
выясниться, что существующие конструкторско-технологические
решения не в состоянии обеспечить требуемую точность; в этих слу-
чаях необходимы изменения конструкции.
Примером может служить конструкция размеростабильной трубы
из углепластика, разработанная совместно с ОНПП «Технология» для
космического радиотелескопа [6]. Невозможность обеспечения тре-
буемой точности укладки продольных слоев привела к необходимо-
сти использовать предварительно отвержденные пултрузионные
профили, для точной фиксации которых на торцах трубы предусмат-
ривали специальные направляющие штифты. На рис. 5 показаны рас-
четные значения закрутки торцов трубы при ее нагреве и охлаждении
в зависимости от смещения концов уложенных профилей в окружном
направлении. Такие графики использовали для назначения предель-
Рис. 5.
Зависимость относительной
закрутки
т
торцов размеростабиль-
ной трубы из углепластика от от-
клонения
т
l
концов пултрузионных
профилей по окружности при на-
греве от 20 до 50 °С (
1
) и охлажде-
нии от +20 до –50 °С (
2
)
