dz3
.docНижегородский 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:
-
Выполнить для заданной детали расчеты прочности, плотности и удельной прочности без учета материала детали.
-
Выполнить проектирование композиционного материала (КМ) для заданной детали.
Расчет №1.
-
Рассчитываем предел прочности при растяжении:
-
Определяем верхнее и нижнее значение плотности детали (плотность КМ допускается меньше 10%):
-
Рассчитываем верхнее и нижнее значение удельной прочности:
Расчет №2.
Расчеты КМ для данной детали:
Материал матрицы – Полистирол
Материал волокон – Оксалон
-
Расчет критической длины волокон:
-
Рассчитываем объемную концентрацию волокон:
-
Рассчитываем удельные энергетические затраты на изготовление матрицы и волокон:
-
Рассчитываем плотность спроектированного КМ:
-
Расчет удельной прочности спроектированного КМ:
-
Проверяем выполнение необходимого условия для спроектированного КМ:
Неравенство выполняется. Делаем вывод, что КМ спроектирован правильно.