dz3

Нижегородский государственный технический университет

Им Р.Е.Алексеева

Кафедра “Материаловедение”

Домашняя работа №3

«Проектирование структуры и свойств композиционных материалов с дискретными волокнами»

Выполнил: студент гр.12-КСУ-3 Смирнов Сергей

Принял: Мыльников В.В.

Нижний Новгород 2013

Задание.

На цилиндрическую деталь летательного аппарата действует растягивающая сила N=60000 (Н). Деталь имеет длину L=950 (мм); площадь поперечного сечения S=100 (мм²); Масса детали М=500 (г); рабочая температура детали t=20 °С.

Требуется:

1. Выполнить для заданной детали расчеты прочности, плотности и удельной прочности без учета материала детали.

2. Выполнить проектирование композиционного материала (КМ) для заданной детали.

Расчет №1.

1. Рассчитываем предел прочности при растяжении:

2. Определяем верхнее и нижнее значение плотности детали (плотность КМ допускается меньше 10%):

3. Рассчитываем верхнее и нижнее значение удельной прочности:

Расчет №2.

Расчеты КМ для данной детали:

Материал матрицы – Полистирол

Материал волокон – Оксалон

1. Расчет критической длины волокон:

2. Рассчитываем объемную концентрацию волокон:

3. Рассчитываем удельные энергетические затраты на изготовление матрицы и волокон:

4. Рассчитываем плотность спроектированного КМ:

5. Расчет удельной прочности спроектированного КМ:

6. Проверяем выполнение необходимого условия для спроектированного КМ:

Неравенство выполняется. Делаем вывод, что КМ спроектирован правильно.