Введение 3
Глава 1. Подготовка к испытаниям 5
1.1 Выбор материалов 5
1.2 Изготовление образцов 5
Глава 2. Испытания на растяжение и сжатие 12
2.1 Испытания на сжатие 12
2.2 Результаты испытаний на сжатие 13
2.4. Испытания на разрыв ЛТУ UMT ЗК 17
Глава 3 Расчет в пакете SolidWorks и Ansys Workbench 20
3.1 Расчет в пакете Ansys Workbench без применения Composit Prepost 20
3.2 Расчет в пакете Ansys Workbench c применением Composit Prepost 24
Заключение 27
Список литературы 28
Армирование полимеров углеродными волокнами позволило создать принципиально новый класс полимерных конструкционных материалов - углепластиков. Углепластики отличаются от традиционных конструкционных материалов сочетанием таких свойств, как высокие удельные прочность и жесткость, низкие коэффициенты линейного термического расширения и трения, высокая износостойкость и устойчивость к воздействию агрессивных сред, термическому и радиационному ударам, повышенная теплопроводность и электрофизические свойства, изменяющиеся в широких пределах, высокая усталостная прочность при статических и динамических нагрузках. По удельным показателям прочности и жесткости углепластики превосходят практически все наиболее широко используемые конструкционные полимерные и металлические материалы. Указанные свойства углепластиков определили их преимущественное использование в оборонных отраслях промышленности и прежде всего в авиационной и ракетостроительной технике. Большое число элементов конструкций военных самолетов, боевых и исследовательских космических аппаратов и ракет (в том числе и космический комплекс «Энергия-Буран»), антенн и антенных обтекателей выполнено из углепластиков. Использование углепластиков в оборонной технике делало практически недоступной информацию о них для широкого круга специалистов в различных отраслях промышленности. В настоящее время благодаря Правительственной программе конверсии и существенному сокращению объемов потребления углепластиков для военных нужд стало возможным использование этих материалов в других отраслях промышленности.
В данной работе будут проведены исследования для изучения и подбора наиболее подходящих программ и методов для расчета на прочность, деталей из композита.
Целью данной работы является определение более точного результата при расчетах на прочность деталей и конструкций из углепластиков и других ортотропных композитных материалов.
Несомненно, композитные материалы играю огромную роль в развитии
как машиностроения, судостроения, авиастроения и медицины. С развитием
технологий и появлением новых материалов, все больше становится
программ для расчетов и появляются новые методы позволяющие
определенно уверенно дать ответ на тот, или иной вопрос.
В данной работе, после проведения испытаний и сравнения
результатов, замечается, что новый метод расчета в программе ANSYS
Workbench под наименованием Composit Prepost дает более точные
результаты, чем метод, в котором «укладка» слоев совершается «ручным»
способом, а именно путем создания моделей толщиной в один слой
углеткани и задания механических свойств этим элементам. Это означает,
что цели данной работы достигнуты и все поставленные выше задачи
выполнены.
