Составные оболочки
Композитный материал является комбинацией двух или более материалов, имеющих различные макроскопические свойства. Обычно композитный материал имеет две, не сливающиеся друг с другом, фазы. Композит состоит из армирующей фазы (например: технический алмаз или стекловолокно и частицы кварца) и матрицы или связующей фазы (например: эпоксидная смола или виниловый эфир), в которой распределена армирующая фаза. Композитные материалы классифицируются на: непрерывно-волоконные композиты, коротко-волоконные композиты и композиты с порошковым наполнителем.
Существуют три типа параметров определяющие расположение слоев, толщину, свойства материала и ориентацию.
В несимметричном слоистом материале слои несимметрично расположены вокруг серединной поверхности. Настоящий вариант является наиболее распространенной формой композитного материала. Приведено схематическое изображение несимметричного слоистого материала из пяти слоев. Различные свойства и ориентации волокон материала, представлены различными цветами. Сетка оболочки создана в средней плоскости.
В симметричном слоистом материале слои (материал, ориентация волокон в слое и толщина) расположены симметрично вокруг серединной поверхности. Симметричность слоев влияет на толщину, свойства материала и ориентацию материала вокруг средней плоскости.
Трёхслойный композиционный материал является частным случаем симметричного композиционного материала с тремя слоями. Такой композитный материал используется, когда требуется наибольшее сопротивление изгибающим нагрузкам. Два внешних слоя должны быть жестче, мощнее и тоньше среднего слоя.
Можно использовать обшивки из композиционного материала для элементов конструкции на которых требуется экономный вес. Композитные оболочки характеризуются улучшенной прочностью на износ, противостоянием коррозии и теплопроводностью.
Можно производить следующие операции с моделями композитных оболочек:
Определение оболочки
Последовательность укладки слоев
Угол ориентации волокон слоя композита
Результаты
В настоящем разделе вы изучите следующие темы: