Читать онлайн «Оптимальное проектирование композитных материалов: Учебное пособие по курсу «Проектирование композитных конструкций. Ч. II»»

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н. Э. БАУМАНА П. А. Зиновьев, А. А. Смердов ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Допущено Учебно-методическим объединением вузов по университетскому политехническому образованию в качестве учебного пособия по курсу «Проектирование композитных конструкций. Часть II» для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 652600 «Ракетостроение и космонавтика», специальностям 130600 «Ракетостроение» и 130700 «Космические летательные аппараты и разгонные блоки» Москва Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана 2006 УДК 620. 22-419. 8(075. 8) ББК 34. 42:30. 36 З-63 Рецензенты: Б. Г. Попов, В. А. Бунаков Зиновьев П. А. , Смердов А. А. З-63 Оптимальное проектирование композитных материалов: Учебное по- собие по курсу «Проектирование композитных конструкций. Ч. II». – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. – 103 с. : ил. ISBN 5-7038-2840-6 Изложены основные принципы оптимального проектирования компо- зитных материалов. Рассмотрены задачи создания однонаправленных во- локнистых композитов и многослойных материалов с оптимальным набо- ром характеристик. Приведены примеры управления свойствами типичных углепластиков, стеклопластиков и органопластиков. Для студентов старших курсов высших технических учебных заведе- ний, изучающих механику композитных материалов, методы проектирова- ния конструкций из композитных материалов. Ил. 34. Табл. 3. Библиогр. 21 назв. УДК 620. 22-419. (075. 8) ББК 34. 42:30. 36 ISBN 5-7038-2840-6 c МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006  ВВЕДЕНИЕ Возможность проектирования материалов с оптимальными ха- рактеристиками — одна из отличительных особенностей проекти- рования композитных конструкций. Свойства любого традиционного материала можно определить набором констант, а проектируемый композитный материал (компо- зит) представляет собой материал с варьируемой внутренней струк- турой. Целенаправленно изменяя структурные параметры компози- та, можно управлять его свойствами. Как отмечалось в начале курса [1], при проектировании компо- зитных объектов возникают задачи различных типов: – прямой расчет характеристик; – параметрический анализ; – скалярная оптимизация; – исследование предельных возможностей. В данной книге рассматриваются эти задачи применительно к композитным материалам с варьируемой структурой. Для разных классов композитных материалов задача управле- ния свойствами ставится и решается по-разному. Ниже рассмотре- ны такие задачи для двух наиболее широко применяемых классов композитов: однонаправленных волокнистых материалов и много- слойных пакетов. При оптимизации любого типа композитной структуры долж- на быть составлена модель макрооднородного материала с при- веденными характеристиками.