Геометрические вопросы адаптивной технологии изготовления конструкций намоткой из волокнистых композиционных материалов. Аюшеев Т.В. - 50 стр.

UptoLike

Составители: 

99
Mx1 Mz1, My1,()
Рис. 2.8. Поверхность оправки после укладки ленты
первого витка (
β
0
=30º)
поверхности оправки (рис. 2.9). Такая методика моделирования
процесса укладки ленты на поверхность оправки позволяет
более точно рассчитывать геометрические характеристики
z
x
y
100
каждого волокна, нити ленты при их многослойной укладке
внахлест при строчном или плетеном армировании
толстостенных оболочек.
Рассматривались схемы армирования с начальными углами
намотки
0
20 ,30 , 45
k
β
=
ooo
выпуклых и вогнутых эллиптических
параболоидов со следующими параметрами
0.002a
=
,
0.4b =
,
100c = , 0.3p
=
(рис. 2.10, а-в) и 0.003a
=
, 0.5b
=
, 100c = ,
0.3
p = (рис. 2.11, а-в). При геодезической намотке выпуклого
эллиптического параболоида под углом 20
0
диапазоны углов
ϕ
0
,
при котором образуются нахлесты при укладке лент, в
начальном сечении составили
00
0
35.5 90 ,
ϕ
≤≤
00
0
221 257
ϕ
≤≤
(рис. 2.10, а). При намотке под углом 30
0
диапазоны углов
ϕ
0
увеличились на 14.1
0
и 15.6
0
соответственно и составили
00
0
21.4 90 ,
ϕ
≤≤
00
0
205.4 257
ϕ
≤≤ (рис. 2.10, б). Существенно
изменились диапазоны углов
ϕ
0
при намотке под углом 45
0
, а
именно
00
0
8.4 52.3 ,
ϕ
≤≤
00
0
180 239
ϕ
≤≤
(рис. 2.10, в). На
первом участке наблюдается уменьшение на 10.6
0
, а на втором,
наоборот, увеличение на 23
0
. Геодезическая намотка выпуклого
эллиптического параболоида показывает, что композиционные
ленты на такой поверхности будут укладываться неравномерно.
На участках поверхности с сильным изменением гауссовой
кривизны ленты будут укладываться внахлест, т.е. на этих
участках будут значительные утолщения оболочки армирования.
Там где гауссова кривизна поверхности меняется меньше всего,
толщина оболочки будет меньше, так как ленты смежных витков
будут укладываться с зазором.
Сложнее дело обстоит с геодезической намоткой
вогнутого эллиптического параболоида (рис. 2.11, а-в). На такой
поверхности ярко выражены участки неравномерного
распределения композиционных лент при их укладке по
геодезической линии. При геодезической намотке такой
y
                                                               каждого волокна, нити ленты при их многослойной укладке
                                                               внахлест при строчном или плетеном армировании
                                                               толстостенных оболочек.
                                                                      Рассматривались схемы армирования с начальными углами
                                                               намотки β k 0 = 20o , 30o , 45o выпуклых и вогнутых эллиптических
                                                               параболоидов со следующими параметрами a = −0.002 , b = 0.4 ,
                   y                                           c = 100 , p = 0.3 (рис. 2.10, а-в) и a = 0.003 , b = −0.5 , c = 100 ,
                                                                p = 0.3 (рис. 2.11, а-в). При геодезической намотке выпуклого
                                                               эллиптического параболоида под углом 200 диапазоны углов ϕ0,
                                                               при котором образуются нахлесты при укладке лент, в
                                                               начальном сечении составили 35.50 ≤ ϕ0 ≤ 900 , 2210 ≤ ϕ0 ≤ 2570
                                                               (рис. 2.10, а). При намотке под углом 300 диапазоны углов ϕ0
                                                               увеличились на 14.10 и 15.60 соответственно и составили
                                                                21.40 ≤ ϕ0 ≤ 900 , 205.40 ≤ ϕ0 ≤ 2570 (рис. 2.10, б). Существенно
                                                               изменились диапазоны углов ϕ0 при намотке под углом 450, а
                                                               именно 8.40 ≤ ϕ0 ≤ 52.30 , 1800 ≤ ϕ0 ≤ 2390         (рис. 2.10, в). На
                                                               первом участке наблюдается уменьшение на 10.60, а на втором,
                                                               наоборот, увеличение на 230. Геодезическая намотка выпуклого
                                                               эллиптического параболоида показывает, что композиционные
                                                               ленты на такой поверхности будут укладываться неравномерно.
                                         z                     На участках поверхности с сильным изменением гауссовой
                                                               кривизны ленты будут укладываться внахлест, т.е. на этих
                       x
                                                               участках будут значительные утолщения оболочки армирования.
                                                               Там где гауссова кривизна поверхности меняется меньше всего,
                                                               толщина оболочки будет меньше, так как ленты смежных витков
( Mx1, Mz1, My1)                                               будут укладываться с зазором.
                                                                      Сложнее дело обстоит с геодезической намоткой
        Рис. 2.8. Поверхность оправки после укладки ленты      вогнутого эллиптического параболоида (рис. 2.11, а-в). На такой
        первого витка (β0=30º)                                 поверхности ярко выражены участки неравномерного
                                                               распределения композиционных лент при их укладке по
                                                               геодезической линии. При геодезической намотке такой


поверхности оправки (рис. 2.9). Такая методика моделирования
процесса укладки ленты на поверхность оправки позволяет
более точно рассчитывать геометрические характеристики
                                99                                                             100

                                                                          y