На сегодняшний день уровень развития авиаматериаловедения свидетельствует о тенденции использования передовых композитных конструкций. Однако эти материалы обладают множеством преимуществ и недостатков, важнейшим недостатком является способность поглощать воду из окружающей среды и вследствие этого слои композитных структур разъединяются и, следовательно, становятся неспособными выдерживать расчетные нагрузки. Поэтому существует ограничение на использования новейших композитных структур. Несмотря на это, применение обычных материалов (таких как алюминиевые или титановые сплавы) имеют ограничения использования через избыточный вес и технологическую способность производства. Рассмотрен вопрос оптимизации выбора материала для самолета. Необходимость сохранения равновесия между минимальным весом и должной прочностью толкает конструкторов к разработке новых современных материалов, механические свойства которых соответствуют строгим критериям прочности, а также имеют наименьший вес. Цель исследования - оценка необходимости использования передовых композитных структур по сравнению с широко известными материалами. Было проведено исследование с определения размеров и оптимизации выбора конструкционных материалов для нагруженной конструкции. Кроме того, были рассмотрены свойства и особенности обычных материалов (таких как алюминиевые и титановые сплавы) и композитные материалы. Четко продемонстрировано, что использование обычных материалов для самых загруженных конструкций имеет значительное преимущество по сравнению с современными композитными материалами. Обсуждена технологичность и ремонтопригодность материалов. В результате применения обычных материалов для нагруженной конструкции самолета является наиболее оптимальным вариантом для проектирования современных самолетов. Сегодня конструктор больше не выбирает материал исключительно на основе его прочности, но и также его способности выдерживать незначительные повреждения в эксплуатации, не ставя под угрозу безопасность самолета. Остаточные силы после повреждения, описанные как прочность, теперь преобладают в уме инженера, когда он выбирает сплавы для самолетостроения и двигателестроения. Повреждения, вызванные усталостью металлов, является главным фактором, поскольку трудно выявить и могут катастрофически ослабить прочность силовых элементов. Лучшим вариантом для современного самолетостроения это использование композитных структур (для вторичных конструкций), так и обычных металлических материалов (титан, алюминий) для важных и критических мест усиленных конструкций.

  Повний текст PDF - 473.007 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"