Рис. 1. Проектные принципы обеспечения термической размерной стабильно-
сти композитной конструкции
провождающегося переходом на принцип негерметичного исполнения
служебных модулей, основную роль в достижении размеростабиль-
ности конструкций, обеспечивающих геометрическую прецизионную
связь, начинают играть конструкционные материалы с низкими по аб-
солютной величине и стабильными ТКЛР.
С этой точки зрения одними из наиболее перспективных матери-
алов являются полимерные слоистые углекомпозиты, имеющие вы-
сокую удельную жесткость, низкий по абсолютной величине и ста-
бильный ТКЛР, а также обеспечивающие возможность управления в
широком диапазоне термодеформационными свойствами конструкции
путем изменения структурных параметров материала.
Управление микроструктурой монослоев волокнистых углепласти-
ков позволяет получить структуры с одно- и двухосной размероста-
бильностью, в которых ТКЛР вдоль одной или двух ортогональных
осей равен нулю (одно- или двухосная термонейтральность) или не-
которому ранее заданному значению [3, 4].
На практике реализуются три основных подхода к проектирова-
нию структуры композита, обеспечивающих близкий к нулю ТКЛР
конструкции (рис. 2), в рамках которых рассматриваются:
— однородные структуры с нулевым ТКЛР, слои которых непре-
рывны (поле напряжений и деформаций однородно);
— неоднородные структуры, слои которых находятся в стесненном
состоянии при термическом нагружении (поле напряжений и дефор-
маций неоднородно при отличном от нуля ТКЛР материала, ТКЛР
конструкции в заданных направлениях равен нулю) [4, 5];
— структуры с заданными значениями ТКЛР, обеспечивающие вза-
имную компенсацию термических перемещений конструктивных эле-
ментов в составе сборной конструкции (ТКЛР конструктивных эле-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2008. № 2 23
