Основные положения. Конструирование каждой детали, независимо от материала, из которого она должна быть изготовлена, начинается с формирования силовой схемы

Конструирование каждой детали, независимо от материала, из которого она должна быть изготовлена, начинается с формирования силовой схемы. Целью при проектирования конструктивно-силовой(КСС) агрегата и его деталей является достижение минимальной массы при выполнении ограничений в виде:

1. Требований компоновки, учитывающих параметры агрегата, вопросы взаимодействия с другими агрегатами и наличие систем.

2. Требований прочности, направленных на обеспечение функционального назначения агрегата и его деталей при всех условиях нагружения и эксплуатации.

3. Требований низкозатратной технологии изготовления агрегата и его деталей.

4. Требований эксплуатации, определяющих удобства подходов к внутренним элементам агрегата и системам, а так же вопросы контроле- и ремонтопригодности.

5. В процессе конструирования агрегата и его деталей, обладающих высокой удельной прочностью, необходимо реализовывать следующие положения:

· Силы и моменты должны передаватся по кратчайшему пути в плоскости максимальной жесткости деталей.

· При выборе материала надо учитывать величину и характер нагружения конструкции, а так же технологию её изготовления.

· Материал конструкции следует распределять в соответствии с основными силовыми потоками.

6. Форма, размеры переходных участков деталей и агрегата не должны приводить к высокой концентрации нарпяжений.

7. Климатические условия эксплуатации изделия являются приемлемыми для уже существующих ПКМ. При проектировании необходимо учитывать, что наружняя поверхность изделия, непосредственно подверженная воздействию внешних условий эксплуатации, должна оформляться из наиболее стойких в климатическом отношении материалов. Высокая стойкость может быть достигнута за счет правильного выбора систем ПКМ из имеющейся номенклатуры.

Одной из особенностей производства деталей и агрегатов из КМ, является их пониженная, по сравнению с алюминиевыми сплавами, долговечность в условиях циклических нагрузок.

К мерам борьбы с этим явлением относятся следующие:

1. Ограничение интенсивности нагружения конструкции, связанной с выбором допустимой величины деформации КМ. Для агрегатов из КМ проектируемых по условиям жесткости, величина допускаемых деформаций в расчетах может приниматся , что в конечном итоге не вызывает увеличения массы конструкции. Для агрегатов, проектируемых из условия прочности, такое требование из-за роста массы неприемлемо. Необходимы меры, увеличивающие величину допустимых деформаций.

2. Введение в каждый слой КМ стопперов трещин в виде полос из высокомодульного или низкомодульного материала (например стеклолент), применение прошивок КМ или трехмерное плетение структуры КМ. Эти меры позволяют увеличить допускаемые деформации при расчетах КМ на статическое нагружение до величины .

3. Изготовление по методу предврительного натяжения наполнителя,при котором происходит разрыв слабых связей «дефектных» волокон. Этод метод ограничивает в последующем образование дефектов в готовом изделии, а также снижает разброс механических свойств КМ.

4. Создание более пластичных соединений или мест податливого взаимодействия слоев КМ в зонах высоких напряжений за счет использования внутреннего клеящего словя.

5. Использование при производстве изделий матриц повышенной вязкости разрушения. К таким относятся КМ с термопластичной матрицей. Термопластические КМ по сравнению с термореактивными устойчивее к ударным нагрузкам на 20...40 %.