CC BY
0
Актуальныае проблемы! авиации и космонавтики - 2022. Том 1
УДК 691.175.5
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЯЧЕИСТОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ТИПА ГИПАР
Р. М. Меркушев* Научный руководитель - В. И. Халиулин
Казанский национальный исследовательский технический университет
им. А.Н. Туполева-КАИ Российская Федерация, 420111, г. Казань, ул. К. Маркса, 10 *E-mail: mrm18@mail.ru
Рассмотрен процесс трансформирования трехосного ячеистого заполнителя и его назначение в авиации.
Ключевые слова: ячеистый заполнитель, ГИПАР, разворачиваемость на плоскость.
STUDY OF THE STRUCTURE OF A CELLULAR FILLER OF THE HYPAR TYPE
R. M. Merkushev* Scientific Supervisor - V.I. Khaliulin
Kazan National Research Technical University named after A.N. Tupolev - KAI 10, Karl Marx Street, Kazan, 420111, Russian Federation * E-mail: mrm18@mail.ru
The article considers the process of transformation of a triaxial cellular aggregate and its use in aviation.
Keywords: cellular filler, HYPAR, unfolding to the plane.
К авиакосмическим конструкциям предъявляются более высокие требования к физико-механическим характеристикам, особое внимание уделяется удельной прочности материалов. Чем удельная прочность материалов выше, тем прочнее будет конструкция при неизменной массе. В связи с этим, одно из возможных решений увеличения данного параметра сводится к использованию трехслойных конструкций. Свойства такой конструкции зависят от используемого в ее конструкции заполнителя. Особое внимание уделяется ячеистому заполнителю.
Такой заполнитель представляет собой панель с выдавленными в трикотажном полотне ячейками, имеющими форму усеченных пирамид, расположенными рядами с заданным шагом. Данная структура используется в композицонных сэндвич-панелях, которые, в свою очередь, применяются в авиационной промышленности для звукопоглощения, внешней обшивки, стенок силовых элементов и др., что играет важную роль при эксплуатации летательных аппаратов [1].
Основным признаком ячеистых заполнителей является их разворачиваемость на плоскость. Они могут быть получены путем изгиба листовой заготовки, без деформаций " растяжения - сжатия", т.е. изометрическим преобразованием плоской поверхности.
Целью данной работы является получение усовершенствованной, более сложной структуры данного заполнителя и, соответственно, высоких физико-механических свойств при испытаниях на прочность и сдвиг.
Секция «Перспективные материалы и технологии»
В данной работе рассматривается разработка конструкции трехосного ячеистого заполнителя типа ГИПАР, разворачивающегося на плоскость. В работе описан поэтапный процесс трансформирования ячеистого ГИПАРа из развернутого состояния в сложенное, произведена развертка конструкции данного заполнителя на бумаге. Была спроектирована оптимальная форма данного заполнителя в виде шестиугольников в программном обеспечении Siemens NX. Для изготовления разработанной конструкции из трикотажного плетения была выбрана арселоновая пряжа, отличающаяся огне- и химической стойкостью, хорошими электроизоляционными и звукоизоляционными свойствами и обладающая достаточным значением удлинения по основе и по утку [2].
Рис.1. 3Б-модель трехосного ячеистого заполнителя типа ГИПАР в ПО Siemens NX
Ячеистый заполнитель данного типа укладывается на поверхность, обеспечивая высокую прочность соединения с обшивками, а также повышенную жесткость заполнителя. Перечисленные выше достоинства играют важную роль при производстве композиционных материалов и их применении в авиационной и оборонной промышленности. Применение трехслойных конструкций с данным заполнителем позволяет увеличить удельную прочность и значительно сократить количество деталей, входящих в конструкцию. Склеенные изделия обладают хорошей герметичностью и высокой коррозионной стойкостью [3].
Библиографические ссылки
1. Захаров А. Г., Аношкин А. Н., Копьев В. Ф. Исследование новых видов заполнителей из полимерных композиционных материалов для многослойных звукопоглощающих конструкций // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2017. № 51. С. 95-103.
2. Ткаченко Э. В., Буря А. И., Толстенко Ю. В. Свойства композитов на основе полиамидов // Ученые записки Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского. Биология. Химия. Том 4 (70). 2018. № 1. С. 202-215.
3. Капелюшник И. И. Технология склеивания деталей в самолетостроении [Текст] / И. И. Капелюшник, И. И. Михалев, Б. Д. Эйдельман. - М: Машиностроение, 1972. - 224 с.
© Меркушев Р.М., 2022
