Разработка метода проектирования и способа изготовления трехмерного тканого каркаса лопатки вентилятора

• Автор: Ерёмкин, Денис Иванович
• Шифр специальности: 05.19.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Содержание
ВЕДЕНИЕ.
1. Современные способы изготовления трехмерных текстильных каркасов и их применение в композиционных изделиях.

1. .Применение композиционных материалов в современной технике

1.2.Преимущества использования композиционных материалов на текстильной основе в авиационной технике.

1.3. Глоссарий основных терминов производства деталей из композиционных

материалов.

1.4.0бщая характеристика способов изготовления текстильных

разнотолщинных преформ.

1.5.Современные способы изготовления преформ лопаток вентилятора

авиационных двигателей.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
2. Аналитическое и экспериментальное исследование процесса
формообразования трехмерных разнотолщинных тканых каркасов.
2.1.Объект моделирования трехмерной формы разнотолщииного каркаса
2.2. Процесс формообразования пространственных счрукгур многослойных тканых оболочек
2.3. Изучение и анализ геометрических структур чрехмерных объемных тканых каркасов
2.4. Изготовление бесшовных цельнотканых объемных оболочек переменной кривизны.
2.5. Разработка рациональной структуры трехмерного тканого каркаса
лопатки вентилятора авиационного двигателя
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
3. Разработка методов проектирования трехмерных разнотолщинных
конструкций тканых каркасов
3.1 .Обоснование и выбор методов проектирования трехмерных тканых конструкций.ч .
3.2.Проектирование чрехмерных разнотолщинных каркасов на примере лопатки вентилятора авиационного двигателя
3.3.Влияние внутренней формы и внешней поверхности лопатки вентилятора на параметры проектирования армированного каркаса разнотолщинной тканой оболочки
3.4.Расчет параметров изготовления многослойных тканых каркасов переменной толщины и кривизны.
3.5. Разработка метода автоматизированного проектирования трехмерного
тканого каркаса лопатки вентилятора.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.
4. Разработка способов изготовления трехмерных тканых разнотолщинных каркасов переменной кривизны на примере изготовления преформы лопатки вентилятора авиационного двигателя.
4.1 .Разработка способов изготовления многослойных разнотолщинных каркасов лопатки вентилятора из ткани.
4.1.1.Разработка способа изготовления многослойного каркаса лопатки вентилятора из ткани с применением облегченного сердечника .
4.1.2.Разработка способа изготовления многослойного каркаса лопатки вентилятора из ткани с прошивкой
4.2.Разработка способов изготовления трехмерных разнотолщинных цельнотканых каркасов лопатки вентилятора.
4.2.1 .Разработка способа изготовления трехмерной разнотолщинного цельнотканого каркаса лопатки вентилятора с переплетением лент по непрерывной зигзагообразной траектории
4.2.1.Разработка способа изготовления трехмерной разнотолщинной цельнотканой оболочки лопагки вентилятора с зональным распределением лент различной ширины.
4.3. Промышленная апробация методов проектирования и способов изготовления лопатки вентилятора
4.3.1.Изготовление многослойной композиционной лопатки вентилятора методом выкладки
4.3.2. Проведение неразрушающего контроля
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В настоящее время исследуется возможность создания искусственных костей из армированнмх композиционных материалов с армирующим углеродным каркасом. Композиционные материалы получают все большее распространение в современном строительстве и архитектуре, что обусловлено, с одной стороны, их высокой удельной прочностью, с другой стороны, их высокой коррозионной стойкостью, морозостойкостью, низкой теплопроводностью ,. Успешно применяются композиционные материалы и при производстве транспорта корпусов вагонов, обтекателей, деталей внутреннего интерьера метро, автобусов, трамваев, высокоскоростных поездов и электричек. В автомобилестроении композиционные конкурируют с металлами при производстве кузовов, деталей трансмиссии и двигателя ,. В сфере товаров народного потребления также растет доля применения композитных материалов товары для отдыха, рыболовства, охоты, музыкальные инструменты, мебель, и многое другое. Рис. Однако в большей степени использование свойств композиционных материалов эффективно при производстве космической и авиационной техники, позволяющими сэкономить от 5 до веса летательного аппарата, при этом снижение веса, например, искусственного спутника на околоземной орбите на 1 кг приводит к экономии 0 долларов США ,. Наибольших успехов достигли в этом направлении зарубежные фирмы Аего и i, которые выпускают самолеты с содержанием композиционных материалов более рис. Тенденции развития конструкций деталей в самолетах США В7, В7, В7 и Европы А0, А0, А0 подтверждают их динамичное изменение по используемым материалам и по технологиям, что позволяет повысить рост экономической эффективности их изготовления на и снизить вес на рис. В эксплуатируемых самолетах в большей мере композиционные материалы применяются в самолетах i7 3 и i7 , в результате чего масса самолета i7 снижена на 0 кг, что привело к экономии 0 л топлива в год, а масса самолета i7 была снижена на кг. В современных моделях пассажирских самолетов западных авиакомпаний применение композиционных материалов может достигать до ,. Рис. Рис. Одной из стратегических целей развития российской авиационной промышленности является уменьшение веса деталей на , которое может быть обеспечено внедрением композиционных материалов в конструкции самолетов до , как в экспериментальной модели самолета МС рис. Рис. Интерес к широкому использованию волокнистых материалов в различных изделиях современной техники связан с такими свойствами этих материалов, как высокая удельная прочность и жесткость, звуко и теплоизоляционные свойства, демпфирующие и вибропоглощающие характеристики и другие свойства. Поскольку современными основными элементами силовой конструкции являются тонкостенные изделия в виде сгержней, панелей и оболочек, то именно они и являются прежде всего основным объектом теоретических и экспериментальных исследований. Основополагающим этапом проектирования турбины является разработка проточной части, включающей в себя выбор конструктивной схемы турбины, ее элементов, числа ступеней, газодинамический расчет, определение формы сопловых и рабочих лопаток . Рис. Вид авиационного турбореактивного двигателя ПС А Газ, поступивший в турбину, должен иметь избыточное по сравнению с атмосферным давлением и повышенную температуру, то есть обладать определенным запасом потенциальной энергии. Одним из важных достижений российской авиационной промышленности девяностых годов стал двигатель ПСА, позволяющий почти вдвое повысить экономичность самолетов нового поколения при одновременном обеспечении их соответствия мировым нормам по экологии и представляющий собой унифицированный, турбовентиляторный, двухконтурный, двухвальный двигатель, со смешением потоков наружного и внутреннего контуров, с реверсом в наружном контуре и системой шумоглушения . Ту4, Ту4 и их модификации. Доля применения композиционных материалов на гекстильной основе в двигателях возросла на за последние лет рис. Другие материалы жаропрочныесплавы


Рис. Одной из составляющих деталей турбины является лопатка вентилятора рис.