Геометрические вопросы адаптивной технологии изготовления конструкций намоткой из волокнистых композиционных материалов. Аюшеев Т.В. - 41 стр.

параллелям и имеют допустимые деформации, позволяющие им        Ее решение в рамках объемной модели укладки ленты со
располагаться по этим кривым. Отсюда следует, что лента,        сделанными выше видоизменениями в ее предположениях
состоящая из нитей и волокон, принимает соответствующую         рассмотрено в следующей главе.
форму поверхности армирования, т.е. прилегает к ней. Она
будет прилегать только при условии, если в данной точке         2.3. Моделирование укладки ленты внахлест
геодезической параллели нормальная кривизна поверхности
оправки в этой точке положительна или равна нулю. В                     При намотке поверхности оправки переменного сечения
противном случае лента под действием натяжения просто           практически трудно обеспечить качественное (без зазоров)
отстанет от поверхности оправки. В реальности же при намотке    стыкование кромок соседних композиционных лент. Наличие
ленты на выпуклую поверхность требуемые деформации могут        больших зазоров и нахлестов способствует образованию пор,
не достигать на всех нитях, волокнах ленты, и она может не      значительно снижающих прочность конструкции и искажающих
прилегать к поверхности армирования.                            ее геометрические характеристики. Укладку композиционных
      Чтобы решить вопрос о прилегании ленты в рамках нашей     лент производят с технологическим перекрытием от 5 до 20 мм
объемной модели, мы должны еще изменить предположение и         [96]. Технологический нахлест должен иметь малую площадь
считать, что нити ленты должны в принципе деформироваться в     контакта, чтобы прижимной валик мог легко его закатывать
пределах допустимого и укладываться по соответствующим          заподлицо с основным текстурным слоем. В результате
геодезическим параллелям к кривой намотки, хотя в               приходим к тому, что нужно определить некую оптимальную
действительности это может и не происходить. Тогда, не требуя   ширину. Более того, можно в допустимых пределах подбирать
заранее нужных деформаций нитей, можно найти эти                такой рисунок намотки, чтобы по возможности использовать
деформации, сравнивая длины нитей в свободном состоянии и       ленту большей ширины. Для решения этой задачи рассмотрим
длины кривых, по которым они должны укладываться. Если          методику моделирования укладки композиционной ленты на
полученные деформации всех нитей ленты по ее ширине не          поверхность оправки, которая позволит учитывать нахлест при
превышают предельно допустимые деформации для данного           расчете геометрических и прочностных характеристик,
материала, из которого изготовлена композиционная лента, то     получающихся при намотке ленты оболочки.
лента прилегает к поверхности армирования, если не                      Радиус-вектор любой точки P оболочки армирования,
                                                                                                                              r
удовлетворяет, то не прилегает.                                 расположенный вблизи поверхности оправки r ( u , v ) , может
     Отметим, что при намотке законцовок оправки, которые не    быть представлен в виде [94]
являются ее конструктивной частью и служат для организации                      r                r              r
обратного хода намотки, иногда используют в принципе                            R ( u , v, w ) = r ( u , v ) + wm ( u , v ) ,     (2.21)
                                                                      r
ненаматываемые кривые на поверхности законцовок для того,       где m – орт нормали, опущенный из точки Р на поверхность
                                                                           r
чтобы добиться достижения нужных характеристик на               оправки; r – радиус-вектор точки М – основания этой нормали;
                                                                                                                                r r
конструктивной части оправки, являющейся поверхностью           w – параметр, определяющий проекцию вектора R − r на
изделия. Это справедливо, тем более что законцовки после                   r
                                                                нормаль m поверхности, т.е. относительное расстояние от точки
завершения процесса получения оболочки отрезаются и потеря      Р до поверхности оправки. Тогда в соответствии с нашей
прочности оболочки на законцовке из-за неприлегания ленты,      моделью уравнение кривой намотки, расположенной вблизи
как правило, не сказывается на прочности конечного изделия.     поверхности оправки, принимает следующий вид:
Поэтому в данной ситуации возникают задачи оценки величины
неприлегания, отставания ленты от поверхности армирования.

                             81                                                                   82