Экспериментальное исследование влияния нанодобавок на свойства композиционных материалов с межслойными дефектами

Авторы

Покровский А. М.^*, Чермошенцева А. С.^**

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1, Москва, 105005, Россия

*e-mail: ampokr@mail.ru
**e-mail: asch-13@ya.ru

Аннотация

Представлены результаты экспериментального исследования влияния степени наполнения смолы ЭД-22 наноразмерным порошком диоксида кремния («Таркосил» Т-20) с разной концентрацией на механические свойства гетерогенного материала. Приведено краткое описание процесса технологии изготовления образцов из эпоксидной смолы и нанодисперсного порошка. Разработана методика проведения эксперимента, проведена серия испытаний. Данные исследования использованы для решения задачи упрочнения межслойных дефектов в слоистых композиционных материалах (КМ), являющихся следствием несовершенства технологии производства деталей авиационной техники и воздействия эксплуатационных нагрузок летательных аппаратов, за счет добавлении наночастиц в связующее. Найдены оптимальные степени наполнения КМ наноразмерным порошком диоксида кремния в зависимости от массовой концентрации. Представлены результаты испытания образцов из КМ с заложенными межслойными дефектами с добавлением в связующее нанодисперсных добавок различной объемной концентрацией от 0,1 до 0,5%.

Ключевые слова

композиционный материал, наноразмерный порошок, дефект, эксперимент, прочность

Библиографический список

1. Образцов И.Ф. Строительная механика летательных аппаратов. – М.: Машиностроение, 1986. – 536 с.

2. Бохоева Л.А. Исследование устойчивости пластин с дефектами в нелинейной постановке // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2008. № 2. С. 22-28.

3. Бохоева Л.А., Балданов А.Б., Рогов В.Е. Прочность кольцевых образцов из слоистых композиционных материалов с межслойными дефектами // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2013. Т. 10. № 1. С. 87-92.

4. Бохоева Л.А., Пнев А.Г., Чермошенцева А.С. Испытание на прочность кольцевых образцов из слоистых композиционных материалов с межслойными дефектами // Вестник Бурятского государственного университета. 2011. № 9. С. 230-236.

5. Небелов Е.В., Потоцкий М.В., Родионов А.В., Горский А.Н. Механизм развития повреждений лопастей воздушного винта из композиционных материалов при воздействии поражающих элементов // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 1. С. 26-31.

6. Алфутов Н.А. Основы расчета на устойчивость упругих систем. – М.: Машиностроение, 1991. – 311 с.

7. Гузь А.Н., Гузь И.А. К теории устойчивости слоистых композитов // Прикладная механика. 1999.Т. 35. № 4. С. 3-10.

8. Парцевский В.В. Об устойчивости расслоений в композитах // Механика композитных материалов. 1983.№ 5. С. 794-798.

9. Брусенцева Т., Зобов К., Филиппов А., Базарова Д., Лхасаранов С., Чермошенцева А., Сызранцев В. Введение нанопорошков и механические свойства материалов на основе эпоксидных смол // Наноиндустрия. 2013. № 3(41). С. 24-31.

10. Лысенко В., Бардаханов С. Влияние наноразмерного диоксида кремния на прочность эпоксидных композитов // Наноиндустрия. 2013. № 2(40). С. 36-37.

11. Бардаханов С.П., Корчагин А.И., Куксанов Н.К., Лаврухин А.В., Салимов Р.А., Фадеев С.Н., Черепков В.В. Получение нанопорошков испарением исходных веществ на ускорителе электронов при атмосферном давлении // Доклады Академии наук. 2006. Т. 409. № 3. С. 320-323.

12. Покровский А.М, Чермошенцева А.С. Экспериментальное исследование механических свойств материалов на основе эпоксидных смол // VI Международная конференция «Проблемы механики современных машин» (29 июня 4 июля): Сборник тезисов докладов.– Улан-Удэ: ВСГУТУ, 2015. С. 311-315.

13. Чермошенцева А.С., Покровский А.М. Экспериментальное исследование механических свойств инновационных композиционных материалов, имеющих в составе нанопорошки // XXI Международная научная конференция «Современные техника и технологии» (5-9 октября): Сборник тезисов докладов. – Томск: НИ ТПУ, 2015. С. 455-457.

14. Бохоева Л.А. Особенности расчета на прочность элементов конструкций из изотропных и композиционных материалов с допустимыми дефектами. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2007. – 191 с.

15. Бохоева Л.А., Рогов В.Е., Чермошенцева А.С. Определение критических нагрузок с помощью энергетического критерия устойчивости для локального круглого дефекта // Системы. Методы. Технологии. 2014. № 4 (24). С. 32-37.

16. Бохоева Л.А., Филиппова К.А, Рогов В.Е. Экспериментальное исследование, численное моделирование элементов каркаса остекления фонаря кабины вертолета из композиционных материалов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2012. Т. 9. № 4. С. 669-674.

17. Бохоева Л.А., Курохтин В.Ю., Перевалов А.В., Рогов В.Е., Покровский А.М., Чермошенцева А.С. Испытания элементов конструкций и узлов вертолета на усталостную прочность // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 1. С. 7-16.

Скачать статью