Вывод. С усталостью проблем нет.

11. Концентрация напряжений. (источник [ 46 ]).

Вывод. Коэффициент концентрации напряжения для КМ аналогичен коэффициенту концентрации напряжения для металлов.

12. Особенности технологии. (источники: [ 45 ] для Fig., для остальных [ 46 ]).

Монослой – один слой композиционного материала (КМ), состоящий из наполнителя (однонаправленной ленты или ткани) и связующего. У любого наполнителя есть основа и уток. Ориентация утка – 90⁰ к направлению основы. Ориентация основы – 0⁰. К характеристикам монослоя относятся: толщина монослоя, механические характеристики вдоль основы (0⁰) и вдоль утка (90⁰), такие, как: пределы прочности (σ) и модули упругости (Е) при растяжении и при сжатии, предел прочности при сдвиге (τ) под углом 45⁰ к направлению основы, удельный вес. При проектировании конструкций из КМ рекомендуется применять материал с наименее возможной толщиной монослоя. Это даст возможность создать конструкцию с минимальным весом.

Препрег – предварительно пропитанный связующим и подсушенный монослой. Обычно препрег состоит из 58%- 62% наполнителя, остальное – связующее.

Режимы технологического процесса (скорость подъема температуры и давления, время выдержки при определенных значениях температуры и давления, режимы охлаждения) и температура эксплуатации определяется.

Пакет – количество, определённых расчетом и ориентированных определенным образом, монослоев. Независимо от способа укладки слоев (ручная, автоматизированная или непрерывная намотка) толщина пакета до прессования на 30 – 50 процентов больше, чем после прессования, т.е. пакет до прессования «пухлый «. Это необходимо иметь в виду при определении оснастки. Особенно это касается конструкций с углами и конструкций с замкнутым контуром.

На Fig.4.2.6 (а, b) изображены схемы типового технологического процесса, при котором пакет располагается на оснастке, а прессование осуществляется вакуумным мешком. На Fig.4.2.6 (с) изображена схема изготовления трёхслойной сотовой конструкции. Данная конструкция может изготавливаться по нескольким технологическим процессам:

1. Обе обшивки отверждаются заранее, а затем склеиваются с сотовым заполнителем.

2. Нижняя обшивка отверждается заранее, на нее устанавливается сотовый заполнитель, на который выкладывается пакет верхней обшивки. Склейка нижней обшивки с сотовым заполнителем, полимеризация верхней обшивки и её соединение с сотовым заполнителем осуществляется за одну операцию.

3. На оснастку выкладывается пакет нижней обшивки, на неё устанавливается сотовый заполнитель, на сотовый заполнитель выкладывается пакет верхней обшивки. Полимеризация обшивок и соединение их с сотовым заполнителем осуществляется за одну операцию. Этот процесс называется совмещенной технологией.

Каждый вид технологии подробно рассмотрен в [ 46 ].

На Fig.4.2.4 изображены 2 вида оснасток: верхняя - оснастка от внутреннего контура и нижняя - оснастка от наружного контура. Оснастка от внутреннего контура гарантирует качественную пропрессовку КМ в углах, т.к. материал обтягивает оснастку. Оснастка от наружного контура не гарантирует качественную пропрессовку КМ в углах, т.к. «пухлый «материал, осаживаясь на стенки, не даст возможности качественно отпрессовать угол. Это показано на Fig.4.2.11 и Fig.9.3.6.

При проектировании оснастки необходимо учитывать пружинение, изображенное на Fig.4.2.5; 4.2.13.

Рекомендуется применять оснастку от внутреннего контура с внутренним радиусом для КМ: для углепластика не менее 5-ти мм., для стеклопластика – не менее 2-х мм.

Конструкцию, изображенную на Fig.4.9.4 можно изготовить только по совмещенной технологии.

Рекомендуемый угол скоса сот не более 30⁰.

Справка: на самолёте Boeing 787 угол скоса равен 20⁰.

Зона перехода толщин. Рекомендуется ∆ = 30 толщин монослоя.

13. Виды разрушений. (источник [ 46 ]).

Ниже представлены экспериментально полученные виды разрушения, характерные для КМ. По представленным результатам испытаний можно определить область применения данных видов конструкций. Рекомендуется применять конструкцию со скосами при условии, чтобы R не превышал 35 кгс. на 1см. ширины конструкции.

Ниже показаны возможные разрушения при постановке крепежных элементов (заклепок).

На рисунке 1 – прессовая клепка. КМ в хорошем состоянии.

На рисунках 2,3 – ударная клепка. КМ разбит.