Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ДИНАМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ОБОЛОЧКИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ тетрагональнОЙ СТРУКТУРЫ

Немеребаев М. Н., Бекмуратов М. М., Орынбаев С. А., Актаев Е. К.,

ПРЕДИСЛОВИЕ

Основным классификационным признаком сетчатой оболочки является наличие нескольких семейств пересекающихся ребер, которые образуют регулярную структуру. В конструкциях современных летательных аппаратов сетчатые композитные оболочки используются либо как самостоятельные конструктивные элементы, соединяющие различные агрегаты, либо совместно с обшивкой, обеспечивая сплошную поверхность для герметизации или создания аэродинамических сил. Наличие вырезов и подкрепляющих элементов делает каждую сетчатую оболочку уникальной. Это существенно затрудняет и усложняет решение задачи по обеспечению прочности реальных изделий.

Сетчатые конструкции, имеют форму цилиндрической или конической оболочек, пологих оболочек двойной кривизны или плоских элементов, состоящих из системы однонаправленных ребер, изготовленных методом непрерывной намотки. Ребра обеспечивают одновременно как мембранную, так и изгибную жесткость конструкции и изготавливаются из однонаправленного углепластика, обладающего высокой удельной жесткостью и прочностью.

Метод автоматической непрерывной намотки позволяет получать интегральные композитные конструкции относительно низкой стоимости. Такая сетчатая конструкция является интегральной: соединение ребер между собой, а также с другими элементами конструкции реализуется в процессе полимеризации связующего композитного материала и не требует дополнительных элементов. В получаемых конструкциях, например для высокомодульных углепластиков, модуль упругости ребер составляет 185 ГПа, что практически соответствует модулю стали при плотности, в 5,2 раза меньшей. Обшивка в таких конструкциях используется только для восприятия аэродинамических нагрузок и может быть изготовлена намоткой или выкладкой.

В то же время композиционые материалы обладают рядом специфических свойств, которые должны быть учтены при построении расчетных моделей и методов.

К этой специфике следует отнести то обстоятельство, что они являются существенно неоднородными, гетерогенными средами. Кроме того, их механические характеристики зависят от схемы расположения армирующих элементов и могут изменяться в широких пределах.

Поскольку процесс создания композиционых материалов тесно связан с изготовлением самой конструкции, открывается возможность создания материалов с заранее заданными свойствами, соответствующими характеру внешних нагрузок.

Авторы считают своим приятным долгом выразить благодарность рецензентам д-р техн. наук, профессору Ж. Бакирову, д-р техн. наук, профессору А.И. Айнабекову и д-р техн. наук, профессору Ж.А. Абдулу за внимание к работе.