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
*.pdf
*.toc
*.zip

View File

@@ -39,6 +39,18 @@
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,
Author = {Дедков~Д.~В. and Зайцев~А.~В. and Ташкинов~А.~А. },
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,
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
напряжений на деформационные и прочностные свойства тканых УУКМ}

View File

@@ -34,6 +34,12 @@
аппаратов. Кроме этого, композиты применяются в тяжелом и транспортном
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
оптимальных параметров технологического процесса, техническим уровнем
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
kileprversion=2
kileversion=2.1.0
lastDocument=c3.tex
lastDocument=c2.tex
masterDocument=
name=disser
pkg_extIsRegExp=false
@@ -101,37 +101,37 @@ archive=true
column=0
encoding=UTF-8
highlight=LaTeX
line=53
line=6
mode=LaTeX
open=true
order=4
[item:c2.tex]
archive=true
column=0
column=12
encoding=UTF-8
highlight=LaTeX
line=122
line=73
mode=LaTeX
open=true
order=5
[item:c3.tex]
archive=true
column=54
column=43
encoding=UTF-8
highlight=LaTeX
line=185
line=4
mode=LaTeX
open=true
order=6
[item:common.tex]
archive=true
column=47
column=63
encoding=UTF-8
highlight=LaTeX
line=17
line=20
mode=LaTeX
open=true
order=1
@@ -174,25 +174,25 @@ ViMarks=
[view-settings,view=0,item:c1.tex]
CursorColumn=0
CursorLine=53
CursorLine=6
JumpList=
ViMarks=
[view-settings,view=0,item:c2.tex]
CursorColumn=0
CursorLine=122
CursorColumn=12
CursorLine=73
JumpList=
ViMarks=
[view-settings,view=0,item:c3.tex]
CursorColumn=54
CursorLine=185
CursorColumn=43
CursorLine=4
JumpList=
ViMarks=
[view-settings,view=0,item:common.tex]
CursorColumn=47
CursorLine=17
CursorColumn=63
CursorLine=20
JumpList=
ViMarks=