Моделирование кинетики процесса пропитывания при производстве рефлекторов зеркальных космических антенн из углепластиков

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 5

УДК 678.01:53

DOI: 10.18698/0236-3941-2016-5-38-47

МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССА ПРОПИТЫВАНИЯ

ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РЕФЛЕКТОРОВ ЗЕРКАЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ

АНТЕНН ИЗ УГЛЕПЛАСТИКОВ

Пье Пху Маунг

pyaephyo@mail.ru

Г.В. Малышева

malyin@mail.ru

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация

Аннотация

Ключевые слова

Проведены расчеты коэффициента проницаемости,

значений объема и пористости элементарной ячейки

тканого наполнителя. Рассмотрены два типа структур

углеродной ткани: стандартная, у которой комплекс-

ная нить имеет форму цилиндра, и площеная, нить

которой имеет прямоугольную форму. Объект иссле-

дований — рефлектор зеркальной космической антен-

ны, отличительной особенностью которого является

наличие поверхностей двойной кривизны. Моделиро-

вание кинетики процесса пропитывания рефлектора

для тканых структур двух типов проведено с исполь-

зованием программного обеспечения RAM-RTM.

Исследовано влияние сетевого угла на продолжитель-

ность процесса пропитывания. По разработанным

режимам изготовлены образцы рефлекторов и выпол-

нена оценка их качества. Проведено сравнение теоре-

тических и экспериментальных результатов

Вакуумная инфузия, время про-

питывания, сетевой угол, ре-

флектор, моделирование, техно-

логия

Поступила в редакцию 05.02.2016

Углепластики находят все большее распространение благодаря комплексу уни-

кальных деформационно-прочностных и теплофизических свойств [1–4]. В усло-

виях массового производства изделия из углепластиков, как правило, получают с

использованием препреговых технологий [5], а в условиях единичного производ-

ства — технологии вакуумной инфузии [6, 7].

Рефлектор зеркальной космической антенны изготовляется в условиях еди-

ничного производства, и поэтому самым экономически эффективным методом

служит технология вакуумной инфузии, которая состоит из следующих основ-

ных операций: раскрой ткани, подготовка оснастки, выкладка ткани на оснастку

с учетом заданной схемы армирования, производство вакуумного мешка, свя-

зующего, пропитывание, удаление вакуумного мешка.

При разработке технологических режимов изготовления изделий методом

вакуумной инфузии требуется определить место установки канала для подачи

связующего. Если изделие имеет симметричную форму типа рефлектора, то свя-

зующее подают в его центр. Если изделие несимметричной формы, то подача

может быть выполнена с любой стороны изделия. Скорость процесса пропиты-

вания и содержание связующего в конечном изделии зависят от его реологиче-