Экспериментальное определение механических и теплофизических характеристик углепластика тонкостенной оболочки антенного рефлектора

К массе и формо-размеростабильности рефлекторов бортовых зеркальных космических антенн перспективных спутников связи предъявляются высокие требования. Для соответствия этим требованиям разрабатываются новые конструктивно-силовые схемы рефлекторов с использованием полимерных композиционных материалов. Особый интерес вызывает применение в таких конструкциях композитов из площеных армирующих углеродных тканей. Разработана методика экспериментального определения механических и теплофизических характеристик углепластика тонкостенной оболочки (0,6 мм) рефлектора бортовой космической антенны. Получены данные о модуле упругости углепластика на основе углеродной ткани Аспро А-80 и эпоксидного компаунда Huntsman Araldite LY8615 US/XB 5173 Hardener в двух направлениях. Определена теплопроводность материала в плоскости армирования.

Литература

[1] Резник С.В., Просунцов П.В., Азаров А.В. Обоснование конструктивно-компоновочной схемы рефлектора зеркальной космической антенны с высокой стабильностью формы и малой погонной плотностью. Инженерно-физический журнал, 2015, т. 88, № 3, с. 674–680.

[2] Резник С.В., Просунцов П.В., Азаров А.В. Моделирование температурного и напряженно-деформированного состояний рефлектора зеркальной космической антенны. Инженерно-физический журнал, 2015, т. 88, № 4, с. 945–950.

[3] Prosuntsov P.V., Reznik S.V., Mikhailovsky K.V., Novikov A.D., Zaw Ye Aung Study variants of hard CFRP reflector for intersatellite communication. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2016, vol. 153, no. 1. 012012, doi: 10.1088/1757-899X/153/1/012012

[4] Резник С.В., Просунцов П.В., Новиков А.Д. Методика и результаты теплового проектирования легкого формо-размеростабильного рефлектора космической антенны. XV Минский междунар. форум по тепло- и массообмену. Тез. докл. и сообщений, Минск, 23–26 мая 2016, Минск, Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, 2016, т. 2, с. 423–427.

[5] Новиков А.Д., Просунцов П.В., Резник С.В. Определение конструктивного облика рефлектора зеркальной космической антенны из композиционного материала. Вестник РУДН. Сер. Инженерные исследования, 2017, т. 18, № 3, с. 308–317.

[6] Стрижало В.А., Земцов В.П. Жесткость и прочность слоистых углепластиков при одноосном нагружении. Проблемы прочности, 2011, № 6, с. 61–71.

[7] Dumansky A.M., Tairova L.P. The prediction of viscoelastic properties of layered composites on example of cross ply carbon reinforced plastic. Proceedings of World Congress on Engineering, 2–4 July 2007, vol. II, London, UK, 2007, pp. 1346–1351.

[8] Коваленко Н.А., Олегин И.П., Гоцелюк Т.Б., Чаплыгин В.Н., Петров П.М. Численно-экспериментальное исследование прочности элементов конструкций из слоистых углепластиков. Обработка металлов, 2014, № 1(62), с. 69–75.

[9] Dumansky A.M., Tairova L.P. Construction of hereditary constitutive equations of composite laminates. Proceedings of the Second International Conference on Heterogeneous Material Mechanics Advances in heterogeneous Material Mechanics, DEStech Publications Inc., 2008, pp. 934–937.

[10] Русланцев А.Н., Думанский А.М. Деформирование углепластиков под действием переменных во времени нагрузок. Труды МАИ, 2017, № 97. URL: http://www.trudymai.ru/upload/iblock/46b/Ruslantsev_Dumanskiy_rus.pdf?lang=en&issue=97 (дата обращения 01 февраля 2020).

[11] Dumanskii A.M., Alimov M.A., Radchenko A.A., Komarov V.A. On the effect of fiber rotation upon deformation on carbon-fiber angle-ply laminates. Polymer Science. Series D, 2017, vol. 10, no. 2, pp. 197–199, doi: 10.1134/S199542121702006X

[12] Резник С.В., Денисов О.В., Просунцов П.В., Денисова Л.В., Бондалетов Д.Н., Петров Н.М. Отработка методики исследования коэффициента теплопроводности анизотропных композитов. Проблемы управления и моделирования в сложных системах. Матер. XXI Междунар. конф., Самара, 3–6 сентября 2019, Самара, ООО «Офорт», 2019, с. 443–446.

[13] Балджиев Р.С., Просунцов П.В., Алексеев А.А. Обоснование возможности применения стендов на базе галогенных ламп накаливания для термоциклических испытаний высокотемпературных материалов. Будущее машиностроения России. Сб. матер. конф., Москва, 24–26 сентября 2018, Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018, с. 646–648.

[14] Кемпан А.В., Макаренко И.В., Страхов В.Л. Экспериментальное исследование комплекса термохимических, теплофизических свойств и кинетики процесса отверждения полимерных композиционных материалов. Композиты и наноструктуры, 2016, т. 8, № 4(32), с. 251–264.

[15] Лаптев М.Ю., Адамов А.А. Сравнение методик определения упругих и прочностных характеристик полимерных композиционных материалов при разных видах нагружения. Вычислительная механика сплошных сред, 2015, № 2, с. 244–262.

[16] Резник С.В., Просунцов П.В., Петров Н.М., Шуляковский А.В., Денисова Л.В. Расчетно-экспериментальное определение теплопроводности углепластика в плоскости армирования на основе бесконтактного измерения температуры. Тепловые процессы в технике, 2016, т. 8, № 12, с. 557–563.

[17] Резник С.В., Просунцов П.В., Денисов О.В., Петров Н.М., Хеонг Л.В. Расчетно-экспериментальная методика определения теплопроводности композиционного материала корпуса наноспутника. Вестник Российского университета дружбы народов. Сер. Инженерные исследования, 2017, т. 18, № 3, с. 345–352, doi: 10.22363/2312-8143-2017-18-3-345-352