Subsections 1.1.1 and 1.1.2

This commit is contained in:
2012-08-27 23:04:05 +06:00
parent 00cac70851
commit 97afd5d4fe
5 changed files with 124 additions and 15 deletions

1
.gitignore vendored
View File

@@ -8,3 +8,4 @@
*.out *.out
*.pdf *.pdf
*.toc *.toc
*.zip

View File

@@ -39,6 +39,18 @@
Language = {russian} Language = {russian}
} }
@BOOK{bib:sokolkin,
Author = {Соколкин~Ю.~В. and Вотинов~А.~М. and Ташкинов~А.~А. and
Постных~А.~М. and Чекалкин~А.~А.},
Title = {Технология и проектирование углерод-углеродных композитов и
конструкций},
Publisher = {Наука. Физматлит.},
Address = {М.},
Year = {1996},
Pages = {240},
Language = {russian}
}
@ARTICLE{bib:dedkov1, @ARTICLE{bib:dedkov1,
Author = {Дедков~Д.~В. and Зайцев~А.~В. and Ташкинов~А.~А. }, Author = {Дедков~Д.~В. and Зайцев~А.~В. and Ташкинов~А.~А. },
Title = {Концентрация напряжений в слое тканого композита с закрытыми внутренними технологическими порами}, Title = {Концентрация напряжений в слое тканого композита с закрытыми внутренними технологическими порами},

90
c1.tex
View File

@@ -4,6 +4,96 @@
\section{Технологические операции изготовления конструкций из тканых УУКМ, \section{Технологические операции изготовления конструкций из тканых УУКМ,
приводящие к появлению локальных концентраторов напряжений} приводящие к появлению локальных концентраторов напряжений}
\subsection{Описание технологического процесса изготовления
углеродных волокон}
Углеродные волокна обладают уникальными механическими и физическими свойствами
по раду показателей: высокая теплостойкость, низкие коэффициенты трения и
температурного расширения, высокая стойкость к атмосферным воздействиям и
химическим реагентам. Исходными материалами для получения углеродных волокон
являются химические волокна и углеродные пеки.
Технологический процесс получения углеродных волокон включает в себя стадии
текстильной подготовки материала, окисления, карбонизации и графитизации.
Во время текстильной подготовки из целлюлозного материала удаляется влага,
неорганические примеси и органические вещества, включая замасливающие
препараты, путем обработки их растворителями или поверхностно-активными
веществами. После чего материал проходит сушку при температуре не ниже
$100^\circ\mathrm{C}$ в течении $15$ часов.
Окисление проводится при температуре не выше $350\dots400^\circ\mathrm{C}$. На
этой стадии протекают основные химические реакции, наблюдаются наибольшие
потери массы материала.
Карбонизация проводится при температурах, достигающих
$900\dots1500^\circ\mathrm{C}$. На этой стадии продолжаются химические процессы,
в результате которых остаток обогащается углеродом. При этом, во время
карбонизации изменяется комплекс физико-механических характеристик волокна, что
особо важно для практических целей. Процесс карбонизации проводят в защитных
средах нейтральных газов азота или аргона, которые предотвращают воздействие на
целлюлозу кислорода из воздуха.
При графитизации углеродные влокна подвергаются высокотемпературной обработке.
Начальная температура графитизации определяется конечной температурой
карбонизации, а конечная находится в пределах $2600\dots2800^\circ\mathrm{C}$.
В процессе графитизации происходит насыщение волокон углеродом до содержания не
менее $99\%$. Графитизацию проводят в среде аргона очень короткое время
(несколько минут).
Наряду с гидратцеллюлозным волокном в качестве сырья для получения углеродных
материалов используют ПАН-волокно. Из него изготавливают высокопрочные,
высокомодульные углеродные волокна. Одним из преимуществ ПАН-волокна является
высокое содержание углерода --- около $40\%$ от массы полимера. Стадии процесса
получения углеродных волокнистых материалов из ПАН-волокна и вискозного сырья
аналогичны.
Наиболее дешевыми и доступными исходными материалами для производства
углеродных волокон являются нефтяные и каменноугольные пеки. Процесс получения
волокон из пеков включает в себя следующие стадии: приготовление пека,
формование волокна, карбонизацию и графитизацию.
Углеродные волокна, применяемые для армирования конструкционных материалов
условно могут быть разделены на две группы: высокомодульные ($E_1^+ = 300\dots
700$~ГПа, $\sigma_1^- = 2\dots 2.5$~ГПа) и высокопрочные ($E_1^- = 200\dots
250$~ГПа, $\sigma_1^+ = 2.5\dots 3.2$~ГПа) \cite{bib:bulanov}.
\subsection{Изготовление тканей}
Тканые материалы на основе углеродных волокон можно классифицировать по типу
переплетения волокон. Выделяют следующие типы переплетений: полотняное,
ситцевое, сатиновое, саржевое, трикотажное. Необходимую для определенной цели
анизотропию механических характеристик тканых композитов достигают за счет
варьирования соотношения волокон в основе и утке ткани.
Ткань изготавливают на ткацком станке переплетением двух
взаимно-перпендикулярных систем нитнй пряжи --- основных и уточных. Основные
нити располагаются по длине куска ткани, а уточные --- по его ширине, от кромки
к кромке.
Можно выделить следуюшие основные технические характеристики ткани:
\begin{itemize}
\item волокнистый состав;
\item вид переплетения;
\item способ отделки;
\item ширина;
\item толщина;
\item масса квадратного метра;
\item число нитей основы и утка на единицу длины (плотность ткани);
\item разрывная нагрузка и растяжимость (удлинение) при разрыве.
\end{itemize}
\begin{figure}
\label{fig:polotn}
\includegraphics[width=6cm]{polotn}
\caption{Схема полотняного переплетения}
\includegraphics[width=6cm]{sarzh}
\caption{Схема саржевого переплетения}
\includegraphics[width=6cm]{satin}
\caption{Схема сатинового переплетения}
\end{figure}
\section{Экспериментальные закономерности влияния локальных концентраторов \section{Экспериментальные закономерности влияния локальных концентраторов
напряжений на деформационные и прочностные свойства тканых УУКМ} напряжений на деформационные и прочностные свойства тканых УУКМ}

View File

@@ -34,6 +34,12 @@
аппаратов. Кроме этого, композиты применяются в тяжелом и транспортном аппаратов. Кроме этого, композиты применяются в тяжелом и транспортном
машиностроении, энергетике, химической и нефтяной промышленности, строительстве. машиностроении, энергетике, химической и нефтяной промышленности, строительстве.
Из композитов на основе углеродных волокон изготавливают несущие панели крыла,
оперения и фюзеляжа самолетов, обшивки трехслойных панелей крупногабаритных
антенн, зеркал, работающих в космосе, лопатки турбин, сопловые блоки, носовые
обтекатели, вкладыши критического сечения ракетных двигателей и многие другие
изделия, эксплуатируемые в условиях интенсивного теплового воздействия.
При изготовлении конструкций из КМ совершенство технологии определяется выбором При изготовлении конструкций из КМ совершенство технологии определяется выбором
оптимальных параметров технологического процесса, техническим уровнем оптимальных параметров технологического процесса, техническим уровнем
используемого оборудования и остнастки, наличием надежных методов используемого оборудования и остнастки, наличием надежных методов

View File

@@ -4,7 +4,7 @@ img_extIsRegExp=false
img_extensions=.eps .jpg .jpeg .png .pdf .ps .fig .gif img_extensions=.eps .jpg .jpeg .png .pdf .ps .fig .gif
kileprversion=2 kileprversion=2
kileversion=2.1.0 kileversion=2.1.0
lastDocument=c3.tex lastDocument=c2.tex
masterDocument= masterDocument=
name=disser name=disser
pkg_extIsRegExp=false pkg_extIsRegExp=false
@@ -101,37 +101,37 @@ archive=true
column=0 column=0
encoding=UTF-8 encoding=UTF-8
highlight=LaTeX highlight=LaTeX
line=53 line=6
mode=LaTeX mode=LaTeX
open=true open=true
order=4 order=4
[item:c2.tex] [item:c2.tex]
archive=true archive=true
column=0 column=12
encoding=UTF-8 encoding=UTF-8
highlight=LaTeX highlight=LaTeX
line=122 line=73
mode=LaTeX mode=LaTeX
open=true open=true
order=5 order=5
[item:c3.tex] [item:c3.tex]
archive=true archive=true
column=54 column=43
encoding=UTF-8 encoding=UTF-8
highlight=LaTeX highlight=LaTeX
line=185 line=4
mode=LaTeX mode=LaTeX
open=true open=true
order=6 order=6
[item:common.tex] [item:common.tex]
archive=true archive=true
column=47 column=63
encoding=UTF-8 encoding=UTF-8
highlight=LaTeX highlight=LaTeX
line=17 line=20
mode=LaTeX mode=LaTeX
open=true open=true
order=1 order=1
@@ -174,25 +174,25 @@ ViMarks=
[view-settings,view=0,item:c1.tex] [view-settings,view=0,item:c1.tex]
CursorColumn=0 CursorColumn=0
CursorLine=53 CursorLine=6
JumpList= JumpList=
ViMarks= ViMarks=
[view-settings,view=0,item:c2.tex] [view-settings,view=0,item:c2.tex]
CursorColumn=0 CursorColumn=12
CursorLine=122 CursorLine=73
JumpList= JumpList=
ViMarks= ViMarks=
[view-settings,view=0,item:c3.tex] [view-settings,view=0,item:c3.tex]
CursorColumn=54 CursorColumn=43
CursorLine=185 CursorLine=4
JumpList= JumpList=
ViMarks= ViMarks=
[view-settings,view=0,item:common.tex] [view-settings,view=0,item:common.tex]
CursorColumn=47 CursorColumn=63
CursorLine=17 CursorLine=20
JumpList= JumpList=
ViMarks= ViMarks=