Разработка и исследование трехмерно-армированных углепластиков на основе стержневых структур наполнителя

• Автор: Гареев, Артур Радикович
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Оглавление

Список основных обозначений Введение

Глава 1. Трехмерно-армированные полимерные композиционные материалы /обзор литературных данных

1.1 Актуальность применения трехмерно-армированных ПКМ

1.2 Классификация многомерно-армированных полимерных композиционных материалов

1.3 Описание методов получения наполнителей и применение многомерно-армированных ПКМ

1.3.1. Иглопробивная технология армирования двухмерных наполнителей

1.3.2.Метод прошивного армирования двухмерных наполнителей

1.3.3. Создание пространственных связей в непрерывно армированных послойных наполнителях за счет введения дискретных волокон или нитевидных кристаллов

1.3.4.Получение трех и п- мерно армированных наполнителей ткачеством

1.3.5.Получение наполнителей плетением

Глава 2. Объекты и методы исследования, оборудование
2.1 .Объекты исследования
2.2.Методы исследования. Оборудование
Глава 3. Теоретическая и опытная отработка процесса инфузии. Определение основных параметров процесса, проницаемости наполнителя, условий инфильтрации связующего в капилляры стержней. Оценка влияния пористости
Глава 4. Исследование взаимодействия матрицы и межфиламентарного связующего. Оценка эффективности применения эпоксидных связующих для изготовления стержней
Глава 5. Исследование механических характеристик ЗИ-армированного углепластика в условиях сжатия. Анализ особенностей разрушения материала с учетом критической длины продольных и трансверсальных армирующих элементов
Основные результаты и выводы
Список использованных источников
Перечень ссылочных нормативных документов
Приложение А
Приложение Б
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Е, Е1>2 -модуль упругости, ГПа;
Е+ (Ер) - модуль упругости при растяжении, ГПа;
Е" (Есж)- модуль упругости при сжатии, ГПа;
Ех - модуль упругости при растяжении по оси х, ГПа;
Ех - модуль упругости при сжатии по оси х, ГПа;
Еу - модуль упругости при растяжении по оси у, ГПа;
Еу - модуль упругости при сжатии по оси у, ГПа;
Еизг- модуль упругости при изгибе, ГПа;
С-модуль упругости при сдвиге, ГПа;
бхх- модуль упругости при сдвиге в плоскости хг, ГПа;
СХу-модуль упругости при сдвиге в плоскости ху, ГПа;
тхг - предел прочности при межслойном сдвиге в плоскости хг, МПа;
тср - среднее значение предела прочности при межслойном сдвиге, МПа;
Тдвига • напряжение сдвига, МПа
и - скорость фильтрации, м/с;
г - линейная плотность армирующих стержней, г/м;
Уа - объемная доля наполнителя, %;
Ь- шаг сборки, м;
бср- средний диаметр стержня, м;
а, о 12 - предел прочности, МПа;
о' (ор) - предел прочности при растяжении, МПа;
а (оСж) - предел прочности при сжатии, МПа;
о у - предел прочности при растяжении по оси у, МПа;
Ох - предел прочности при растяжении по оси х, МПа;
Оу - предел прочности при сжатии по оси у, МПа; ос - предел прочности при сжатии по оси х, МПа;
Т - угол наклона нитей, градус; бср - средний диаметр стержня, мм;

обработку, изготавливали лопатки длиной 130 мм с шириной и длиной рабочего сечения 15 и 8 мм, соответственно (рис. 14).
Рис. 14 Форма образца для испытания материала в условиях растяжения.
Для определения предела прочности и модуля упругости при 3-точечном изгибе применяли образцы, приведенные на рис. 15.
Рис. 15. Форма образца для испытания материала в условиях 3-точечного изгиба.
Сечение образца 15*10 мм Для применяемых связующих определяли прочностные характеристики в условиях сжатия на образцах с шириной и длиной сечения 20±0,2 мм и высотой 40±0,2 мм (рис. 16).
Рис. 16. Форма образца для испытания связующих в условиях сжатия
Образцы изготавливали с применением несмачиваемой формообразующей оснастки, которая заполнялась предварительно подготовленным полимерным составом.
3. Исследование микроструктуры материала, определение однородности межфазных границ, объема закрытой пористости в образцах