Поисковый анализ структур гибридного полимерного металлокомпозита

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлены результаты исследований в области разработки технологии изготовления гибридных композитов по схеме направленной укладки волокна. Армирование осуществлено совмещением углеродных волокон и металлической проволоки, пропитка полимерным связующим методом инфузии. Приведены результаты экспериментальной оценки прочности композитов на растяжение, армированных только проволокой, а также гибридных образцов с разным процентным соотношением углеродного и металлического волокна. Установлена существенная зависимость прочности гибридного композита от соотношений объёмов армирующих материалов и технологических факторов. Сформулированы конструктивные и технологические рекомендации, направленные на повышение функциональных параметров гибридного композита.

Об авторах

В. И. Халиулин

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева

Автор, ответственный за переписку.
Email: pla.kai@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4340-0787

доктор технических наук, заведующий кафедрой производства летательных аппаратов

Россия

П. А. Петров

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева

Email: 13petrof@mail.ru

инженер Центра композитных технологий

Россия

В. А. Костин

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева

Email: VAKostin@kai.ru

доктор технических наук, заведующий кафедрой прочности конструкций

Россия

Н. В. Левшонков

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева

Email: n-levshonkov@mail.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры конструкции и проектирования летательных аппаратов

Россия

Список литературы

  1. Комаров В.А. Проектирование силовых аддитивных конструкций: теоретические основы // Онтология проектирования. 2017. Т. 7, № 2 (24). С. 191-206. doi: 10.18287/2223-9537-2017-7-2-191-206
  2. Комаров В.А. Конструкция и материал // Онтология проектирования. 2023. Т. 13, № 2 (48). С. 175-191. doi: 10.18287/2223-9537-2023-13-2-175-191
  3. Шабалин Л.П., Савинов Д.В., Пузырецкий Е.А., Марескин И.В. Разработка методики расчёта напряжённо-деформированного состояния, оптимизации и экспериментального исследования гибридной конструкции композит-металлической лопасти тягового винта // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2022. № 2. С. 35-42.
  4. Антипов В.В., Сенаторова О.Г., Сидельников В.В. Исследование пожаростойкости слоистых гибридных алюмостеклопластиков класса СИАЛ // Труды ВИАМ. 2013. № 3.
  5. Постнова М.В., Постнов В.И. Роль структур МПКМ и их влияние на виброусталостные характеристики конструктивных элементов ГТД // Труды ВИАМ. 2017. № 1 (49). doi: 10.18577/2307-6046-2017-0-1-7-7
  6. Халиулин В.И., Батраков В.В., Петров П.А. Постановка задачи и исследование армирующих компонентов для создания композитных гибридных конструкций // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника 2022. № 4. С. 184-193.
  7. Benedict A.V. An experimental investigation of GLARE and restructured fiber metal laminates. Master's thesis. Daytona Beach, 2012. 103 p.
  8. Unal P.G. 3D woven fabrics // Woven Fabrics. 2012. P. 91-120. doi: 10.5772/37492
  9. Carvelli V., Ventura G., Poggi C. 3D reinforcement of composite materials. Master's thesis. Milan, 2011. 79 p.
  10. Нелюб В.А., Гращенков Д.В., Коган Д.И., Соколов И.А. Применение прямых методов формования при производстве крупногабаритных деталей из стеклопластиков // Химическая технология. 2012. Т. 13, № 12. С. 735-739.
  11. Чурсова Л.В., Душин М.И., Хрульков А.В., Мухаметов Р.Р. Особенности технологии изготовления деталей из композиционных материалов методом пропитки под давлением // Сб. тезисов докладов межотраслевой научно-технической конференции «Композиционные материалы в авиакосмическом материаловедении» (17 февраля 2009 г., Москва). М.: ВИАМ, 2009. С. 17.
  12. Gliesche K. Application of the tailored fibre placement (TFP) process for a local reinforcement on an «open-hole» tension plate from carbon/epoxy laminates // Composites Science and Technology. 2003. V. 63, Iss. 1. P. 81-88. doi: 10.1016/s0266-3538(02)00178-1
  13. Карташова Е.Д., Муйземнек А.Ю. Технологические дефекты полимерных слоистых композиционных материалов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2017. № 2 (42). С. 79-89. doi: 10.21685/2072-3059-2017-2-7
  14. Coppola A.M., Huelskamp S.R., Tanner C., Rapking D., Ricchi R.D. Application of tailored fiber placement to fabricate automotive composite components with complex geometries // Composite Structures. 2023. V. 313. doi: 10.1016/j.compstruct.2023.116855
  15. Spickenheuer A., Leippranda A., Bittricha L., Uhliga K., Richtera E., Heinricha G. Process-dependent material properties for structural simulation of composites made by tailored fibre placement // Proceedings of the ECCM16-16th European conference on composite materials (June, 22-26, 2014, Seville, Spain).
  16. Makhkamov N.Y., Yusupov G.U. Properties of metal-based and nonmetal-based composite materials // Theoretical & Applied Science. 2020. V. 86, Iss. 6. P. 629-634. doi: 10.15863/tas.2020.06.86.115
  17. Bigg D.M. Mechanical, thermal, and electrical properties of metal fiber‐filled polymer composites // Polymer Engineering & Science. 1979. V. 19, Iss. 16. P. 1188-1192. doi: 10.1002/pen.760191610
  18. Carbas R.J.C., Palmares M.P., da Silva L.F.M. Experimental and FE study of hybrid laminates aluminium carbon-fibre joints with different lay-up configurations // Manufacturing Review. 2020. V. 7. doi: 10.1051/mfreview/2019027

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах