Разработка метода проектирования и способа изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек из ткани

• Автор: Якимова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.19.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 204 с. : ил.

Содержание
Введение.

1. Анализ современных технологий изготовления трехмерных

многоплоскостных тканых оболочек

1.1. Методы формообразования текстильных оболочек.

1.1.1 Анализ способов получения полых тканых материалов.

1.2 Анализ существующих способов изготовления многоплоскостных тканых оболочек

1.3 Изучение технологического процесса получения композитных изделий на основе многослойных текстильных оболочек из углеродных и стекловолоконных тканей.
1.4 Оборудование, применяемое для изготовления многоплоскостных конструкций из композиционных материалов
1.5 Технология изготовления многоплоскостных композиционных оболочек на. текстильной основе на примере крыла самолета ИА5А Вое США

1.6 Эффективность технологии изготовления армирующих трехмерных

многоплоскостных оболочек из ткани на примере деталей крыла самолета
2. Исследование процесса формообразования трехмерного
многоплоскостного каркаса тканой оболочки.
2.1 Топология многоплоскостных оболочек.
2.2 Исследование процесса формирования многоплоскостных оболочек с замкнутыми и незамкнутыми контурами.
2.3 Применение теоремы Эйлера для многоплоскостных оболочек
2.4 Определение топологических закономерностей в трехмерных
многоплоскостных многослойных оболочках.
3. Разработка метода проектирования трехмерного многоплоскостного
каркаса многослойной тканевой оболочки
3.1. Проектирование трехмерной многоплоскостной оболочки с незамкнутым
контуром.
3.2 Анализ внешней формы трехмерной многоплоскостной оболочки с замкнутым контуром.
3.3 Разработка методики проектирования конструкции трехмерной многослойной многоплоскостной оболочки из ткани
3.3.1 Разработка метода проектирования разверток деталей трехмерной многоплоскостной оболочки
3.3.2 Разработка метода проектирования лекал трехмерных многоплоскостных оболочек.
3.4 Разработка метода проектирования разверток оболочек для изготовления многоплоскостных оболочек с ребрами жесткости с учетом технических
требований.
Выводы.
4. Разработка способов изготовлешш трехмерных тканевых и
цельнотканых многоплоскостных конструкций
4.1. Разработка способа изготовления трехмерной многоплоскостной оболочки
с незамкнутым контуром
4.2 Разработка технологии изготовления трехмерной многоплоскостной многослойной оболочки замкнутой формы.
4.3 Разработка технологии изготовления тканевых оболочек с зонами утолщения.
4.4 Разработка способа изготовления оболочек переменной толщины сложных пространственных объектов.
4.5 Разработка способа изготовления трехмерных многоплоскостных орсбренных преформ методами ткачества.
4.6 Методы контроля экспериментальных образцов многоплоскостных
конструкций из композиционных материалов
Основные результаты работы и выводы
Список использованных источников


Направление включает создание оболочек следующими способами использованием нитей различной эластичности и усадочной способности, изменением числа нитей основы в сечении вырабатываемой ткани, изменением плотности распределения нитей по основе и утку, использованием триаксиальных или мультиаксиальных переплетений. Пятое направление изготовление изделий плетением с использованием нитей или лент. При использовании лент отличительной особенностью метода является возможность создания при проектировании как микроструктуры в оболочке, содержащей волокна и нити, переплетенные в лентах, так и сотканной макроструктуры из самих лент, путем подбора их параметров толщины и ширины, что может улучшить прочностные и технические характеристики изделия . Армирующий наполнитель текстильная оболочка, используемая в качестве основы для композиционных материалов , . К армирующему наполнителю матрице предъявляется ряд специфических требований, таких как изотропность физических свойств матрицы во всех направлениях, отсутствие швов, ослабляющих оболочку и других требований прочность, легкость, формоустойчивость, зависящих от назначения композиционного изделия. Поэтому как наиболее перспективные для применения в композиционных материалах выделены два метода изготовление изделий из плоских тканей и материалов, изготовление изделий плетением. Для некоторых многоплоскостных композиционных изделий в качестве армирующей матрицы или ее части целесообразно применять полые тканые материалы. Их можно разделить по методу производства полые тканые материалы с постоянной шириной полотна, с переменной шириной полотна и комбинированные способы создания пространственных оболочек рис. Рассмотренные выше методы изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек сведены в классификатор рис. Рис. Рис. Одним из приоритетных направлений по устранению указанных недостатков и совершенствованию процесса изготовления текстильных изделий является разработка малооперационных технологий за счет сокращения количества обрабатываемых узлов путем использования как цельнотканых, так и цельнокроеных деталей . Наиболее популярный способ получения цельнокроеных деталей одежды основан на использовании, геометрических свойств тканей изменять сетевой угол между нитямиосновы и утка , . Этим способом могут быть образованы различные линии сгибов прямые, кривые, меняющие кривизну. Но при использовании данного метода в производстве возникает ряд трудностей, связанных с необходимостью разработки дополнительного оборудования для формования деталей. Еще одним недостатком данного метода является то, что при помощиизменения сетевых углов невозможно изготовить объемные цельнокроеные детали с резким изменением кривизны поверхности . Метод производства цельнотканых деталей изделия, в котором предлагалось заменить соединительные швы в одежде на ткацкие, впервые был предложен в х годах XX века Г. Д. Капустиным . Поэтому данный метод не получил широкого распространения. Существующие методы формирования полых пространственных оболочек применяют для производства технических объектов, состоящих из стекловолоконных, полиэстеровых и других химических нитей. Одной из решаемых задач данных методов является переход от цельнокроеных деталей к цельнотканым за счет изготовления объемных бесшовных оболочек. В настоящее время широкое распространение получили полые тканые материалы с постоянной шириной полотна, применяемые для получения оболочек цилиндрической формы. Тканые полотна со спиралевидным расположением нитей основы иили нитей утка ,. Простейшим и наиболее широко распространенным цилиндрообразным полотном является ткань со спиральным расположением нити утка. Производимое полотно применяется для изготовления ткани, используемой при пошиве мягких контейнеров, предназначенных для упаковки и транспортировки больших объемов сыпучих грузов . Полотно производят на круглоткацком станке . Тканые полотна с модифицированными нитями являются разновидностями тканей цилиндрической формы. Их отличительной особенностью является то, что помимо спиралеобразных нитей в структуру ткани включены дополнительные усиливающие нити.