ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГИБРИДНОГО ТИТАН-ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГИБРИДНОГО ТИТАН-ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
DOI:
https://doi.org/10.22337/2587-9618-2024-20-1-109-115Ключевые слова:
сферическая композитная оболочка; контактная задача; теория многокомпонентного анизотропного сухого тренияАннотация
Малый удельный вес и высокая механическая прочность (особенно при повышенных температурах) титана и его сплавов делают их весьма ценными авиационными материалами. В области самолетостроения и производства авиационных двигателей титан все больше вытесняет алюминий и нержавеющую сталь. В настоящее время разработчики авиатехники перестраивают всю материаловедческую концепцию строительства самолетов, активно привлекая и используя различные виды композиционных материалов на основе титановых сплавов. В сочетании со свойствами титана композиционные материалы FML на его основе обладают большей жёсткостью, ударостойкостью, термостойкостью, коррозионной стойкостью особенно по сравнению с аналогичными материалами на основе алюминия. В работе исследуются динамические характеристики гибридных титан-полимерных композиционных материалов (ТПКМ) на основе титанового сплава ВТ-23 и стеклопластика с кратким приведением основных характеристик препрегов. Описан процесс изготовления образцов, для испытаний включая термообработку, схема укладки слоёв и схема армирования в двух вариантах. Представлены результаты экспериментальных исследований собственных частот и коэффициента демпфирования по методу свободных затухающих колебаний при свободных колебаниях пластин ТПКМ. Испытания проводятся на специально сконструированной установке с триангуляционным датчиком в варианте вертикального нагружения. Испытываются два однотипных образца с разными габаритными размерами. Каждый образец испытывался с различной амплитудой. Для каждой амплитуды проводилось по 5 испытаний. Физические константы образцов предварительно определены в статических испытаниях. Найдены собственные частоты и коэффициенты демпфирования для образцов титан-полимерного композиционного материала.
Библиографические ссылки
A. A. Arislanov, L. Yu. Goncharova, N. A. Nochovnaya, V. A. Goncharov. Prospects for the use of titanium alloys in layered composite materials; dx.doi.org/ 10.18577/2307/2307-6046-2015-0-10-4-4
A.O. Akulinin, E.V. Kuznetsova, F.A. Nasonov. Investigation of the possibility of creating a hybrid titanium-polymer composite material. New technologies, materials and equipment of the Russian aerospace industry: All-Russian scientific and practical conference with international participation, August 10 - 12, 2016: Collection of reports. Volume 1. - Kazan: Publishing house of the Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan, 2016. - Т. 1.
E. G. Chigrinets, S. B. Rodriguez, D. I. Zabolotniy, S. K. Chotchaeva. Numerical modeling of temperature fields in polymer composite. Proceedings of the MAI. - 2021. - № 116. - P. 17. - DOI 10.34759/trd-2021-116-17. DOI: https://doi.org/10.34759/trd-2021-116-17
Prokudin O.A., Solyaev Y.O., Babaitsev A.V., Artemiev A.V., Korobkov M.A. Dynamic characteristics of three-layer beams with bearing layers made of aluminosteel-plastic; Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Mechanics. - 2020. - № 4. - С. 260-270. DOI: 10.15593/perm.mech/2020.4.22 Moscow Aviation Institute (National Research University), Moscow, Russia; Institute of Applied Mechanics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
A.O. Akulinin, F.A. Nasonov. Three-component hybrid titanium-polymer composite materials and development of technology of their processing into products; Abstracts of the XXI Scientific and Technical Conference of Young Scientists and Specialists, Korolev, 2017.
Arislanov A.A., Goncharova L.Y., Nochovnaya N.A., Goncharov V.A.. Prospects for the use of titanium alloys in layered composite materials; Proceedings of VIAM, No. 10 - 2015. DOI: https://doi.org/10.18577/2307-6046-2015-0-10-4-4
GOST 30630.1.8-2002. Test methods for resistance to mechanical external influencing factors of machines, devices and other technical products. Vibration tests with reproduction of a given accelerogram of the process.
ASTM E756. Standard Test Method for Measuring Vibration-Damping Properties of Materials
Li, X.; Zhang, Z.; Zhang, H.; Yang, J.; Nia, A.B.; Chai, G.B.. Mechanical behaviors of Ti/CFRP/Ti laminates with different surface treatments of titanium sheets. Compos. Struct. 2017, 63, 21-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.12.033
Cortés, P.; Cantwell, W.J. The prediction of tensile failure in titanium-based thermoplastic fibre–metal laminates. Compos. Sci. Technol. 2006, 66, 2306–2316. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2005.11.031
Jakubczak, P.; Bienias´, J.; Surowska, B. The influence of fibre orientation in aluminium–carbon laminates on low-velocity impact resistance. J. Compos. Mater. 2017, 8, 1005–1016. DOI: https://doi.org/10.1177/0021998317719569
Liu, Y.; Liaw, B. Effects of constituents and luy-up configuration on drop-weight tests of fibre metal laminates. Appl. Compos. Mater. 2009, 17, 43–62. DOI: https://doi.org/10.1007/s10443-009-9119-1
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 International Journal for Computational Civil and Structural Engineering
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
