Способ определения коэффициента фильтрации связующего неотвержденных армированных композиционных материалов

Способ определения коэффициента фильтрации связующего неотвержденных армированных композиционных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЩ ЕНТА ФИПЬТРАШШ СВЯЗУЮЩЕГО НЕОТВЕРЖДЕННЫХ АРМИРОВАННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, эаключакнцийся в укладке армирующего материала, нанесении на него связующего и приложении одностороннего избыточного давления. отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения , укладку выполняют путем намотки предварительно пропитанного связующим армирующего материала на жесткую цилиндрическую разжимную оправку, разжимают оправку в радиальном направлении и регистрируют изменение усилия разжатия во времени, а коэффициент фильтрации Эе определяют по формуле ni р e.f, где Рр, и Р начальное и текущее значения усилия разжатия; R радиус гцшиндрической части оправки, Е модуль упругости армирующего материала в окружном направлении; текущее значение времени . to ND О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУВЛИК

UQ) ® (lU ш G 01 N 15/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ-

М АВТОРСКОМУ СВРВВТВЛЬСТВУ к Р„ н

Et Р где Р иР

Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ COOP

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3622836/24-25 (22) 14 ° 07.83 (46) 23. 10.84. Бюл. Р 39 (72) Е.И.Степанычев, В.П.Николаев, В.С. Пичугин, М.А. Терешонков и А.В.Васильева (71) Московский авиационный технологмческий институт им.К.Э.Циолковского (53) 663.63.067(088.8) (56) 1. Николаевский В.Н. и др. Механика насыщенных. пористых сред. M.

"Недра", 1970, с. 355.

2. Мурзаханов P.Х. О фильтрации полимерного связующего в процессе отверждения."Механика полимеров" l978, В 4, с. 740-742 (прототип). (54)(57) СПОСОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЗФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ СВЯЗУНМЦЕГО HEOTBEP3(ДЕННЫХ АРМИРОВАННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ

МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в укладке армирующего материала, нанесении на него связующего и приложении одностороннего избыточного давления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, укладку выполняют путем намотки предварительно пропитанного связующим армирующего материала на жесткую цилиндрическую разжимную оправку, разжимают оправку в радиальном направлении и регистрируют изменение усилия разжатия во времени, а коэффициент фильтрации М определяют по формуле начальное и текущее значения усилия разжатия Я радиус цилиндрической части оправки; модуль упругости армиру- С ющего материала в окружном направлениИ Q

ММ текущее значение времени.

Оав4

1 1120

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для определения фильтрационных характеристик полимерного связующего в армированных материалах, изготовленных методом намотки, и может быть использовано в машиностроении, судостроении и авиастроении для количественной оценки коэффициента армирования композиционных материалов.

Известен способ определения коэффициента фильтрации пористой среды путем создания избыточного давления в цилиндре посредством поршня. Наличие подвижных частей не позволяет обеспечить достаточную герметичность.

При исследовании фильтрации полимерного связующего в армированных материалах на ранних стадиях отверждения возможно приклеивание поршня к цилиндру, что приводит к получению неправильных результатов (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому25 .решению является способ определения коэффициента фильтрации связующего неотвержденных армированных композиционных материалов, заключающийся в укладке армирующего материала, нанесении на него связующего и приложе нии одностороннего избыточного давления. Величина. коэффициента фильтрации определяется по объемному расходу связующего f2) .

Известный способ имеет существенные ограничения, особенно для определения коэффициента фильтрации намоточных композиционных материалов.

Во-первых, не учитывается влияние 40 натяжения армирующего материала на величину давления межцу намотанными слоями, что в значительной мере определяет величину коэффициента фильтрации. ф 1

Во-вторых, укладку выполняют сухим армирующим материалом. В реальных производственных условиях эта операция производится с предварительно нанесенным связующим. SO

Указанные причины и другие факторы, обусловленные существенным отличием известного способа от реальных условий лрн изготовлении (намотке) армированных композиционных материа- gg лов ведут к значительным погрешностям при определении; коэффициента фильтрации в намоточных композитах.

219 2

Цель изобретения — повышение точности определения коэффициента фильтрации связующего неотвержденных армированных композиционных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения коэффициента фильтрации связующего неотвержденных армированных композиционных материалов, заключающемуся в укладке армирующего материала, нанесении связующего и приложении од ностороннего избыточного давления, укладку выполняют путем намотки предварительно пропитанного связующим армирующего материала на жесткую цилиндрическую разжимную оправку, разжимают оправку в радиальном направлении и регистрируют изменение усилия разжатия во времени, а коэффициент фильтрации М определяют по формуле т рн

Х= — En — р

Е6 Р где Р и Р— начальное и текущее .н значения усилия разжатия

К вЂ” радиус цилиндрической части оправки, Š— модудь упругости армирующего материала в окружном направлении; ь - текущее значение времени.

На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый спосбб.

Порядок определения коэффициента фильтрации состоит в следующем.

Сначала наматывают на разжимную оправку, состоящую нз двух полуколец

1 и 2, армирующий материал, предварительно пропитанный- связующим (начало и конец наматываемой ленты закрепляют). Затем разжимают оправку вращением гайки 3 при неподвижных винтах ч и 5 и регистрируют при помощи силоизмерителя 6 начальное усилие разжатия. Через промежуток времени

1 снимают показания усилия разжатия

P и по формуле определяют коэффициент фильтрации связующего.

Пример определения коэффициента фильтрации неотвержденного полуфабриката на основе связующего ЭДТ-10 и армирующего материала ЖСВМ.

Армирующий материал наматывают (предварительно пропитанный связующим ЭДТ-10) с натяжением 150 Н/жг. (около 5Е от разрывной нагрузки) в 10 слоев. Затем разжимают оправку

Составитель А.Бровко

Редактор А.Коэориз Техред З,Палий

Корректор О.Билак

Заказ 7731/31 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 11 до Р11 25000 Н. По истечении 5 300 с величина P снижается до 19000 Н.

Если радиус оправки g 0,075 м и модуль упругости армирующего материала вдоль волокон Е7 ° 10 Н/м, то

1О в

0 075 25000 =а

М 7 «10"У 300 Ь 19000 7,35 ° 10 м"

И с

Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения коэффициента фильтрации связующего намоточ" иык композиционных материалов с учетом технологических особенностей форL

20219 4 мования материала изделия. Прн этом используется приспособление многоразового пользования, не требуется специальной измерительной аппаратуры (в силоизмерителе используется обычный тензорезистор), значительно увеличивается производительность (в 5-10 раз по сравнению с известным способом). Уточненная зависимость

1О коэффициента фильтрации от технологических параметров позволяет регулировать коэффициент армирования в намоточных изделиях, в частности при использовании разжнмных оправок дпя изготовпения оболочечных констоукцнй. !