Анализ текстильных структур армирующих компонентов композиционных материалов и выбор областей их применения

Аннотация

Выполнен анализ текстильных структур и технологических решений по армированию композиционных материалов специального назначения. Рассмотрены пути оптимизации структур и процессов армирования композиционных материалов, подвергаемых высоким нагрузкам при их эксплуатации. Теоретически обоснованы способы упрочнения композитов с помощью различных намоток сомкнутой структуры, а также возможности получения изделий с максимальным коэффициентом заполнения композитов армирующим компонентом, в том числе и при создании углерод-углеродных композиционных материалов специального назначения. Показано, что для сохранения физико-механических свойств композиционных материалов требуется отдавать предпочтение однопроцессным способам формирования армирующих наполнителей, которые позволяют уменьшить число истирающих воздействий на волокно. Важным фактором для армирования и создания углерод-углеродных композиционных материалов намоткой является направление внешних осевых нагрузок, которые заранее известны. Во избежание разрушения верхних слоев структуры изделия от действия осевых сил паковку следует ориентировать так, чтобы силы сцепления нити препятствовали срыву (отслоению) несвязанных витков намотки. Показано, что однопроцессный способ формирования армирующего компонента композиционного материала намоткой обеспечивает минимальное истирающее (разрушающее) воздействие на нити в процессе их намотки на оправку

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Панин М.И., Гареев А.Р., Карпов А.П. и др. Анализ текстильных структур армирующих компонентов композиционных материалов и выбор областей их применения. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2023, № 2 (145), c. 15--28. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2023-2-15-28

Литература

[1] Трещалин Ю.М. Эффективность и перспективы применения инновационных композиционных материалов на нетканой основе. Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2014, № 10, с. 15--17.

[2] Трещалин Ю.М. Композиционные материалы на основе нетканых полотен. М., Изд-во МГУ им. М.В. Ломоносова, 2015.

[3] Труевцев А.В., Цобкалло Е.С., Москалюк О.А. и др. Полимерные композиты с кулирным трикотажным наполнителем. СПб., СПбГУПТД, 2020.

[4] Далидович А.С. Основы теории вязания. М., Легкая индустрия, 1970.

[5] Базаева Е.М., Еремкин Д.И., Литвинов В.Б. и др. Разработка преформы цельнотканого трехмерного каркаса вентиляторной лопатки. Авиационная промышленность, 2008, № 1, с. 42--44.

[6] Соколин Ю.В., Ташкинов А.А., Вотинов А.М. и др. Технология и проектирование углерод-углеродных композитов и конструкций. М., ФИЗМАТЛИТ, 1996.

[7] Колесников С.А. Технологическое обеспечение изготовления крупногабаритных конструкций из углерод-углеродных композиционных материалов. Конструкции из композиционных материалов, 2017, № 4, с. 18--27.

[8] Буланов И.М., Воробей В.В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998.

[9] Берлин А.А. Полимерные композиционные материалы. Свойства. Структура. Технологии. СПб., Профессия, 2009.

[10] Панин М.И. Разработка композиционных материалов на базе мотальных паковок специального назначения. Дис. ... канд. техн. наук. М., МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2012.

[11] Сокерин Н.М., Бобков Е.А. К вопросу о стабилизации натяжения утка на уточномотальных автоматах. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1971, № 1, с. 45--58.

[12] Морозов И.В. Влияние условий формирования трубчатых початков на слетообразование льняного утка в ткачестве. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1982, № 5, с. 123--132.

[13] Матюшев И.И. О переходных кривых кулачков нитераскладчиков на участке реверса. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1982, № 3, с. 45--56.

[14] Моисеев Г.К. Изменение угла геодезического отклонения при наматывании конических паковок. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1976, № 3, с. 134--147.

[15] Панин М.И., Хакимов Р.В. Разработка технологии производства композиционных материалов для авиационной промышленности на базе пековых углеродных волокон. Сборник аннотаций конкурсных работ конф. "Молодежь и будущее авиации и космонавтики". М., НИИграфит, 2020, с. 242--243.