WikiDer > Композит с сэндвич-структурой
А композит с сэндвич-структурой особый класс композитные материалы Это сделано путем прикрепления двух тонких, но жестких оболочек к легкому, но толстому сердечнику. Материал сердечника обычно представляет собой материал с низкой прочностью, но его более высокая толщина обеспечивает многослойный композит с высокой прочностью. изгиб жесткость с общим низким плотность.
Открытые и закрытые ячейки пены подобно полиэфирсульфон поливинил хлорид, полиуретан, полиэтилен или же полистирол пены, бальзовое дерево, синтаксические пены, и соты обычно используются основные материалы. Иногда сотовую структуру заполняют другой пеной для дополнительной прочности. Открытые и закрытые ячейки металлическая пена также могут использоваться в качестве основных материалов.
Ламинаты из стекло или же углерод армированный волокном термопласты или в основном термореактивный полимеры (ненасыщенные полиэфиры, эпоксидные смолы...) широко используются в качестве материалов для кожи. Листовой металл в некоторых случаях также используется в качестве материала для кожи.
Сердечник прикреплен к обшивке с помощью клей или с металлическими компонентами пайка вместе.
История
Краткое изложение важных разработок сэндвич-структур приводится ниже.[1]
- 230 г. до н.э. Архимед описывает законы рычагов и способ расчета плотности.
- 25 г. до н.э. Витрувий отчеты об эффективном использовании материалов на римском ферменная крыша конструкции.
- 1493 Леонардо да Винчи обнаруживает нейтральная ось и соотношение прогиба нагрузки при трехточечном изгибе.
- 1570 Палладио представляет ферму-луч конструкции с диагональными балками для предотвращения деформации сдвига.
- 1638 Галилео Галилей описывает эффективность трубок по сравнению со сплошными стержнями.
- 1652 Венделин Шильдкнехт сообщает о многослойных балочных конструкциях с усилением изогнутых деревянных балок.
- 1726 Джейкоб Леупольд документы трубчатые мосты с крышами, нагруженными сжатием
- 1786 Виктор Луи использует железные сэндвич-балки в галереях Пале-Рояль в Париже.
- 1802 Жан-Батист Ронделет анализирует и документирует бутерброд эффект в балке с проставками.
- 1820 г. Альфонс Дуло открывает и публикует момент инерции для сэндвич-конструкций.
- 1830 Роберт Стивенсон строит Планета локомотив с использованием каркаса из сэндвич-балок из дерева, покрытого железом
- 1940 г. de Havilland Комар построен из сэндвич-композитов; а Balsawood ядро с фанера Оболочки.[2]
Виды сэндвич-конструкций
Металлический композитный материал (MCM) представляет собой тип сэндвича, образованного из двух тонких слоев металла, прикрепленных к пластиковому сердечнику в непрерывном процессе под контролируемым давлением, теплом и напряжением.[3]
Переработанная бумага также теперь используется поверх переработанного крафт-сотового заполнителя с закрытыми ячейками, создавая легкий, прочный и полностью репульпируемый композитный картон. Этот материал используется для таких приложений, как дисплеи в торговых точках, перегородки, перерабатываемая офисная мебель, выставочные стенды и перегородки.
Для крепления различных панелей, помимо прочего, обычно используется переходная зона, которая представляет собой постепенное уменьшение высоты сердечника, пока две оболочки волокна не соприкоснутся. В этом месте можно произвести фиксацию с помощью болтов, заклепок или клея.
Что касается типа сердцевины и способа, которым сердцевина поддерживает обшивки, многослойные конструкции можно разделить на следующие группы: однородно поддерживаемые, локально поддерживаемые, регионально поддерживаемые, однонаправленные, двунаправленные.[4] Последняя группа представлена сотовая структура который, благодаря оптимальному соотношению производительности и веса, обычно используется в самых требовательных приложениях, включая аэрокосмический.
Свойства сэндвич-конструкций
Прочность композитного материала во многом зависит от двух факторов:
- Внешние скины: Если сэндвич поддерживается с обеих сторон, а затем подвергается нагрузке с помощью направленной вниз силы в середине балки, то изгибающий момент вносит в материал поперечные силы. Силы сдвига приводят к растяжению нижней обшивки и сжатию верхней обшивки. Основной материал разделяет эти две оболочки. Чем толще материал сердечника, тем прочнее композит. Этот принцип работает примерно так же, как Двутавровая балка делает.[5]
- Интерфейс между ядром и кожей: Поскольку напряжения сдвига в композитном материале быстро изменяется между ядром и кожей, клеевой слой также испытывает некоторую степень сдвига. Если адгезионная связь между двумя слоями слишком слабая, наиболее вероятным результатом будет расслоение.
Применение сэндвич-конструкций
Сэндвич-конструкции могут широко применяться в сэндвич-панели, эти виды панелей могут быть разных типов, например, сэндвич-панели FRP, алюминиевая композитная панель Армированная полиэфиром композитная сотовая панель (сэндвич-панель) из армированного полиэфиром пластика, многоосного высокопрочного стекловолокна и сотовой панели из полипропилена в специальной форме с противоскользящим рисунком протектора в процессе адсорбции, агглютинации и затвердевания в вакууме при постоянной температуре.
Теория
Теория сэндвичей[6][7] описывает поведение луч, пластина, или же ракушка который состоит из трех слоев - двух лицевых листов и одного сердечника. Наиболее часто используемая теория сэндвичей: линейный и является расширением первого порядка теория пучка. Теория линейного локального изгиба многослойной конструкции важна для проектирования и анализа многослойных плит или сэндвич-панели, которые используются в строительстве, автомобилестроении, авиастроении и холодильной технике.
Смотрите также
Викискладе есть медиафайлы по теме Композитные соты. |
- Сотовые конструкции
- Теория сэндвичей
- Луч Flitch
- Гибка
- Теория пучка
- Композитный материал
- Критерии доходности холма
- Система сэндвич-панелей
- Композитные соты
- Теория пучка Тимошенко
- Теория пластин
- Сэндвич-панели
Рекомендации
- ^ EconHP Holding - История без Flash /index.php В архиве 2011-07-18 на Wayback Machine. Econhp.de. Проверено 6 сентября 2012.
- ^ Катлер, Джон Генри; Коппель, Иван; Либер, Джереми. Понимание конструкции самолета. Blackwell Publishing Limited. п. 14. ISBN 1-4051-2032-0.
- ^ Фланаган, Джим (2007). «Область строительных возможностей, созданных с помощью MCM и изолированных металлических панелей». Новости металлоконструкций. 28 (10).
- ^ «Классификация сэндвич-панелей (по типу сердечника)». EconCore.com. Получено 2014-10-07.
- ^ Гир, Джеймс М (2004). Механика материалов. Томсон Брукс / Коул. С. 393–463. ISBN 0-534-41793-0.
- ^ Plantema, F, J., 1966, Сэндвич-конструкция: изгиб и продольный изгиб многослойных балок, пластин и оболочек, Джон Уайли и сыновья, Нью-Йорк.
- ^ Зенкерт, Д., 1995, Введение в сэндвич-конструкцию, Engineering Materials Advisory Services Ltd, Великобритания.
внешняя ссылка
- SandwichPanels.org - Информация о структуре композитного сэндвича
- Справочник по Diab Sandwich
- Технология сотового сэндвич-дизайна
- Инженерные деревянные сэндвич-материалы - Информация о структуре композитного сэндвича
- [1]- Применение алюминиевых сотовых сэндвич-панелей в качестве поглотителя энергии носовой части высокоскоростного поезда.