cap.1 materiale compozite

Upload: edekovacs

Post on 06-Jul-2018

242 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    1/19

    CAPITOLUL 1

    MATERIALE COMPOZITE – PREZENTAREGENERALĂ

    1.1 Proliferarea şi diversificarea a!erialelor co"o#i!e

     Materialele compozite  au fost folosite cu mult înainte de a fi fost definite(piatra, lemnul, iar mai târziu, dar cu peste o sută de ani în urmă, betonul).

    Au trecut aproape 60 de ani de când materialele plastice armate cu fibre desticlă au fost utilizate pentru prima oară datorită calităţilor lor deosebite în comparaţiecu ale materialelor clasice.

    Performanţele tot mai înalte cerute structurilor de rezistenţă în general, dar maiales celor destinate aeronauticii i aplicaţiilor militare, impun acestora condiţii foartese!ere în timpul funcţionării.

    "n general, prioritare sunt considerentele aerodinamice de optimizare funcţionalăa profilelor structurilor aeronautice i satisfacerea condiţiilor restricti!e legate de#rezistenţe mecanice deosebite într$un inter!al larg de !alori ale temperaturiiambientale, !ibraţii, rezistenţă la oboseală, rigiditate, greutate minimă i fiabilitatema%imă.

    &a urmare, apar tot mai frec!ent situaţii în care materialele tradiţionale nu potsatisface în totalitate multitudinea restricţiilor menţionate iar cum configuraţiageometrică a structurilor este în general impusă, singura pârg'ie unde se poate acţiona,rămâne cea a utilizării de materiale noi, cu calităţi deosebite.

    Pentru o structură mecanică cu configuraţie geometrică i condiţii de lucru

    cunoscute, este necesar să se proiecteze i să se realizeze materialul adec!at din careaceasta să fie confecţionată.

     Au apărut astfel materialele compozite, care sunt o nouă clasă de materiale ce prezintă o mare importanţă tehnologică şi ale căror aplicaţii cunosc în prezent odezvoltare intensă în mai multe domenii *.

    +aterialele compozite fac parte din categoria noilor materiale- i sunt createspecial pentru a răspunde unor e%igenţe deosebite în ceea ce pri!ete#

    $ rezistenţa mecanică i rigiditatea$ rezistenţa la coroziune

    $ rezistenţa la acţiunea agenţilor c'imici$ greutatea scăzută  $ stabilitatea dimensională

    1

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    2/19

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    3/19

    .$ Clasificarea a!erialelor co"o#i!e

    +aterialele compozite suscită din partea specialitilor din cercetare, în!ăţământi producţie un interes crescând, interesând mai ales comportarea lor în diferite condiţiide e%ploatare (solicitări mecanice simple sau comple%e i acţiunea mediului).

     Materialele compozite se definesc ca fiind sisteme de corpuri solide,deformaile, oţinute prin cominaţii la scară macroscopică ale mai multor materiale.

    4. +. 1ones clasifică materialele compozite astfel 5*#$materiale compozite firoase, obţinute din materiale sub formă de fibre,

    introduse într$un material de bază numit matrice$materiale compozite laminate, rezultând din straturi suprapuse din diferite

    materiale$materiale compozite speciale, alcătuite din particule introduse în matrice.

     . &ristescu prezintă o altă clasificare a materialelor compozite 7*#$materiale compozite armate cu fire !firoase"  $ fibre lungi plasate într$unaran/ament prestabilit sau fibre scurte plasate aleatoriu

    $materiale compozite hiride, alcătuite din mai multe fibre$materiale compozite stratificate, realizate din mai multe straturi, lipite între ele$materiale compozite armate cu particule.

    1.$.1 Ma!eriale co"o#i!e fi%roase

    Aceste materiale sunt obţinute din fibre de di!erse forme i dimensiuni înglobateîntr$o matrice, fiind utilizate într$o largă !arietate 8*, 6*#

    a) fibre naturale (iută i sisal), utilizate cu ani în urmă i înlocuite în prezent cufibre sintetice.

     b) fibre sintetice organice termoplastice (polipropilenă, n9lon, poliester)  itermorigide (aramide) a!ând densitate i rigiditate scăzute, dar rezistenţă ridicată.

    c) fibre sintetice anorganice (sticlă, bor, carbon etc.), fibrele de sticlă fiind celemai utilizate datorită preţului scăzut.

    :ibrele sunt în general mult mai rezistente la întindere decât acelai material

    aflat în formă masi!ă, datorită structurii interne a fibrei cât i datorită purităţiimaterialului ei. ;pre e%emplu, sticla, care în forma sa obinuită nu rezistă decât latensiuni de ordinul a câtor!a zeci de +Pa, sub formă de fibre rezistă la tensiuni deordinul a 07 +Pa. 3neori, în locul fibrelor lungi, sunt utilizate fibre scurte

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    4/19

    tensiunea, redistribuie eforturile când unele fibre se rup. +atricea are în generaldensitate mai mică i rezistenţă mult mai mică decât fibrele.

    +atricele pot fi organice, metalice i ceramice.+atricele organice au densităţi i rezistenţe relati! scăzute iar relaţia dintre

    tensiuni i deformaţii este neliniară. ;unt cele mai utilizate matrice, întrucât aua!anta/ul că pot fi fabricate mai uor i pot încorpora un număr mai mare de fibre decât

    cele metalice sau ceramice.

    1.$.$ Ma!eriale co"o#i!e s!ra!ifica!e

    +aterialele compozite stratificate (laminate) sunt constituite din straturi din cel puţin două materiale lipite împreună printr$un adezi!. @in această categorie fac parte7*, 8*#

    a) +aterialele stratificate, obţinute din materiale care pot fi saturate cu di!erse

    substanţe plastice i apoi tratate în mod corespunzător. b) +aterialele compozite fibroase i stratificate, cunoscute i sub denumirea demateriale compozite stratificate şi armate cu fire !stratificate", realizate dintr$osuccesiune de straturi (lamine) suprapuse astfel încât fibrele unui strat să fie paralele ifiecare strat să fie orientat în mod corespunzător, pentru a obţine o cât mai bunărezistenţă i rigiditate.

    c) imetalele, obţinute din două metale diferite, cu coeficienţi de dilataretermică semnificati! diferiţi. Ba sc'imbarea temperaturii bimetalul se deformează i

     poate fi folosit ca mi/loc de măsurare a temperaturii.d) +etalele de protecţie, rezultate în urma acoperirii unui metal cu un alt metal,

    obţinându$se astfel un material compozit cu anumite proprietăţi îmbunătăţite faţă dematerialul de bază.

    e) ;ticla laminată (securitul), material compozit care se obţine prin lipirea unuistrat de poli!inil între două straturi de sticlă.

    1.$.& Ma!eriale co"o#i!e ara!e c' "ar!ic'le

    Această categorie de materiale compozite constă din înglobarea într$o matrice a

    unuia sau mai multor materiale.Particulele i matricea pot fi metalice sau nemetalice în următoarele !ariante 7*,8*#

    a) Particule nemetalice în matrice nemetalică.3n e%emplu din această categorie de materiale îl constituie cel rezultat din

     particule de nisip i rocă într$un amestec de ciment i apă, care reacţionează c'imic ise întărete. Alt e%emplu îl constituie i particulele de mică sau de sticlă, înglobate într$o matrice de material plastic.

     b) Particule metalice în matrice nemetalică.3n astfel de material compozit îl reprezintă carburantul pentru rac'ete, alcătuit

    din pudră de aluminiu i anumiţi o%izi încorporaţi într$o legătură organică fle%ibilă(poliuretan sau cauciuc polisulfid).

    c) Particule metalice în matrice metalică.

    4

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    5/19

    "n această categorie putem include materialul compozit rezultat din înglobareaunor particule de plumb într$o matrice realizată dintr$un alia/ de cupru sau oţel. Pentrurealizarea unor materiale ductile i rezistente la temperaturi ridicate se recomandăarmarea unei matrice metalice cu particule de tungsten, crom sau molibden.

    d) Particule nemetalice în matrice metalică.Particulele nemetalice (particule ceramice) înglobate într$o matrice metalică dau

    natere unui material compozit numit cermet.Atunci când în matrice se introduc particule de o%izi se obţin cermeţi pe bază de

    o%izi, ce au rezistenţă mare la uzură i temperaturi înalte."n urma înglobării în matrice metalice a unor particule de carburi de tungstem,

    crom sau titan se obţin cermeţi pe bază de carburi. &ând matricea este din cobalt seobţine un material caracterizat printr$o duritate ridicată i prin rezistenţă mare la uzurăi coroziune.

    1.& Clasificarea a!erialelor co"o#i!e d'"( )'(r'l de co)s!a)!e elas!ice"ri) care s')! carac!eri#a!e

    +aterialele compozite stratificate i armate cu fibre sunt considerate din punctde !edere macroscopic, ca fiind omogene i anizotrope, adică au proprietăţi distincte

     pe direcţii diferite, ce pornesc dintr$un acelai punct. ;ub sarcină, materialelecompozite pot fi considerate ca fiind corpuri liniar$elastice, deci relaţiile dintre tensiunii deformaţii specifice sunt cele corespunzătoare legii lui Coo>e.

    Begea lui Coo>e generală, se scrie sub forma D*, E*#

    { }   [ ]   { },@   ε⋅=σ (.)unde#$ FσG $ reprezintă !ectorul tensiunilor

      $ @* $ (di/) i, / H ,...,6 este matricea de elasticitate

    $ FεG $ reprezintă !ectorul deformaţiilor specifice.Prin in!ersarea relaţiei (.) se obţine#

    { }   [ ]   { },;   σ⋅=ε (.)

    unde ;* H (si/) i, / H ,...,6 reprezintă matricea complianţelor.

    &omponentele !ectorilor FσG i FεG sunt prezentate în tabelul ., atât în notaţietensorială cât i în notaţie contractată.

      #aelul 1.1 $otaţii ale componentelor vectorilor % σ   & şi % ε  &

     otaţiatensorială

     otaţiacontractată

     otaţia tensorială otaţiacontractată

    σ σ ε ε

    σ σ ε ε

    σ55 σ5 ε55 ε5

    5

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    6/19

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    7/19

    .

    d00ddd0dd000

    0dd000

    d00ddd

    d00ddd

    d00ddd

    )

    5)

    5

    5

    )

    66566)6

    8878

    7877

    56555)5

    65)

    )6)5)))

    )

    5)

    5

    5

    )

    γ γ 

    γ 

    ε

    ε

    ε

    =

    ττ

    τ

    σ

    σ

    σ

    (.8)

    ;e obser!ă că pentru un asemenea material sunt necesare 1* constante elasticeindependente i materialul este cunoscut sub denumirea de material monoclinic.

    @acă materialul prezintă două plane de simetrie, ortogonale între ele (fig .5),acesta se numete ortotrop.

    &omportarea elastică a unui asemenea material este descrisă de 1 constanteelastice independente, relaţia între tensiuni i deformaţii fiind D*, E*#

    .

    d00ddd

    0d0000

    00d000

    d00ddd

    d00ddd

    d00ddd

    )

    5)

    5

    5

    )

    66566)6

    88

    77

    56555)5

    65)

    )6)5)))

    )

    5)

    5

    5

    )

    γ 

    γ 

    γ ε

    ε

    ε

    =

    τ

    τ

    τσ

    σ

    σ

    (.6)

    "n cazul în care materialul prezintă trei plane de simetrie, ortogonale între ele(fig. .7), materialul este de asemenea ortotrop  iar matricea de elasticitate are formaD*, E*, 8*#

    1

    0

    Q

    cele douăplane de simetrie

    3'

    2P

     Fig. 1.* Material ortotrop

    3

    P1

    2

    3'

    planul desimetrie

     Fig. 1. Material monoclinic

    7

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    8/19

    [ ]   .

    d00000

    0d0000

    00d000

    000ddd

    000ddd

    000ddd

    @

    66

    88

    77

    555)5

    5)

    )5)))

    = (.D)

    &ele nouă constante elastice independente  care caracterizează comportareaelastică a unui asemenea material sunt D*, *, *#

    Jd .KK

    d .KK

    )d 

    Jd .KK

    d .KK

    )d 

    Jd .KK

    d .KK

    )d 

    )066

    50

    05)0)5)5

    0)

    0))055

    )588

    0)

    )50)0505

    5)

    5))500

    0577

    5)

    50)5)0)0

    50

    5005))

    =∆

     ν ν+ ν=

     ν ν−=

    =∆

     ν ν+ ν=

     ν ν−=

    =∆

     ν ν+ ν=

     ν ν−=

    (.E)

    unde#

    )

    )

    )

    KKK

    )

    5)5

    5)

    5))

    5)  ν− ν−

     ν− ν−

     ν− ν−

    =∆ (.I)

     

    $ K, K i K5 sunt moduli de elasticitate longitudinali ai materialului pe direcţiile, i 5

    $ J , J5 i J5 sunt moduli de forfecare ai compozitului

    8

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    9/19

    $  ν,  ν5  i  ν5 suntcoeficienţi de contracţietrans!ersală în planele definitede direcţiile ($), ($5) i ($5).

    &ând în orice punct al materialului e%istă un plan în care proprietăţile mecanice

    sunt aceleai pe toate direcţiile, acest material se numete ortotrop cu izotropietransversală  (fig. .7).  -in această clasă de materiale fac parte materialelecompozite stratificate şi armate cu fire.

    +atricea de elasticitate conţine cinci constante elastice independente  i seobţine particularizând matricea de elasticitate a materialului ortotrop, după cumurmează#

    K H K5

    J H J5 (.0)

     ν H  ν5.

     umărul mai mic de constante elastice prin care sunt caracterizate materialelecompozite stratificate i armate cu fibre, permite efectuarea cu multă precizie a unor calcule de rezistenţă la ni!el macro i micromecanic.

      .* Le+ea l'i ,oo-e "e)!r' ') a!erial or!o!ro"

    Begea lui Coo>e generală, scrisă dez!oltat pentru un material ortotrop, în raportcu a%ele sale de ortotropie are următoarea formă E*, 0*, *#

    3

    α3'

    M

    α2'  2

    P

    1

     Fig. 1. Material ortotropcu izotro pie transversală

    9

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    10/19

    .)

    )

    )

    )

    )

    )

    )0

    )0

    )0

    5)

    5)

    5)

    05

    05

    05

    5

    5

    0

    0

    05

    )

    )

    )5

    5

    5

    5

    50

    0

    0

    )

    )

    )00

    5

    5

    5)

    0

    0

    0)

    )

    )

    )

    τ γ  

    τ γ  

    τ γ  

    σ σ ν 

    σ ν 

    ε 

    σ ν 

    σ σ ν 

    ε 

    σ ν 

    σ ν 

    σ ε 

    /

    /

    /

     0  0  0 

     0  0  0 

     0  0  0 

    =

    =

    =

    +−−=

    −+−=

    −−=

    (.)

    "n aceste relaţii sunt satisfăcute condiţiile#

    .KK

    KK

    KK 5

    5

    5

    5

    5)

    )

    )5

    )

    )

    )   ν= ν ν= ν ν= ν (.)

    @upă cum se obser!ă, caracterizarea unui material ortotrop impune cunoatereaa nouă constante elastice independente în cazul general . 4elaţiile (.) i (.)

     permite determinarea elementelor matricei de elasticitate menţionate în (.E).Cnd materialul este modelat su forma unei plăci plane !modelare în plan"

    rămn patru constante elastice independente !0 1 , 0  , ν 1 , /1 ".

    1. /oe)ii de '!ili#are ale a!erialelor co"o#i!e

    @atorită caracteristicilor lor deosebite, materialele compozite au numeroaseaplicaţii în di!erse domenii, cum ar fi# construcţia structurilor aerospaţiale iaeronautice, construcţia de maini, automobile i na!e, medicină, c'imie, electronică ienergetică, bunuri de larg consum, optică etc., aa cum se poate obser!a i din figura

    .8 *, E*, 5*.

    10

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    11/19

    Cabină

    Stabilizator 

    Dispozitiv dehipersustenie

    !leron

    Structură portantă

    Motor cu reacie

    "usela#

    De$lector 

     %mpena#

     %ripi %vion!licopter Planor 

    Construcţiiaeronautice

     %scensor   Ma&ini de

    ridicat

    ractor    Ma&inia(ricole

     %mbarcaiune

    )ahtConstruciinavale

     %utovehicule

    Material rulant

    *ecipienisub presiune

    +tila#chimic

    !lemente deconstrucie

    ,(lindătelescop

    Conteiner 

    Proteză

    ,rtopedie   Microcalculator 

     %parate

    -enerator eolian

    Schiuri

    APLICAŢII

    ChimieConstrucţii   Optică

    Ambalaje

    Medicină Electronică

    Energetică

    ElectrotehnicăMaterialesportive

    Construcţiide maini

    Fig. 1.5 Domenii de utilizare ale materialelor compozite

    1..1 A"lica0ii ) co)s!r'c0ia aeros"a0ial(

    Jreutate scăzută, rigiditate ridicată, coeficient de dilatare termică scăzut istabilitate dimensională în timpul duratei de !iaţă, reprezintă câte!a din cerinţeleuzuale pe care trebuie să le îndeplinească aplicaţiile militare. ;e cunosc trei maricategorii de asemenea aplicaţii 7*, 8*#

    $ sisteme de proiectile$rac'etă tactice$sisteme de proiectile$rac'etă strategice$sisteme de proiectile$rac'etă defensi!e.

    11

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    12/19

    &omponentele structurale ale primei categorii sunt de obicei uoare si mici iar întimpul funcţionării trebuie să reziste la acceleraţii foarte mari i la !ibraţii în condiţii delucru foarte se!ere (umiditate ridicată, nisip, sare i substanţe c'imice). &arcaselemotoarelor acestor rac'ete trebuie să funcţioneze la presiuni ridicate i să aibă origiditate a%ială mare. @e aceea, ma/oritatea componentelor rac'etelor tactice suntrealizate din metal, materialele compozite fiind doar înlocuitori ai metalelor.

    4ac'etele strategice au în general componentele de dimensiuni foarte mari, nulucrează la temperaturi ridicate iar carcasa motorului funcţionează la presiuni scăzute.@atorită gabaritului lor aceste componente sunt realizate în mod obinuit din filamentede carbon înfăurate, cu scopul reducerii greutăţii.

    &omponentele rac'etelor defensi!e trebuie să fie uoare i rezistente la !ariaţiimari de temperatură. "n plus, acestea sunt supuse unor acceleraţii foarte mari lalansare, precum i unor solicitări de oc, !ibraţii etc. 3na dintre cele mai se!ere cerinţeale acestor rac'ete este aceea de a rezista la radiaţiile nucleare i de a corespunde din

     punct de !edere structural i aerodinamic atunci când sunt supuse presiunilor ridicate

    datorate e%ploziilor nucleare. @atorită acestor cerinţe cea mai mare parte acomponentelor rac'etelor defensi!e sunt realizate din materiale compozite.Protecţia termică /oacă un rol foarte important, cu precădere la intrarea în

    atmosferă a na!elor spaţiale. Ba na!eta aerospaţială A;A (3;A) se utilizeazăgarnituri din compozit carbon L carbon, siliciu L siliciu i piese structurale din bor $aluminiu (fig. .6). Memperatura de utilizare este de 500 °&, dar poate a/unge i la600 °&.

    Partea centrală este prote/ată de plăcuţe din compozite ceramice siliciu L siliciu,care constituie un scut termic radiant. Kle sunt separate printr$un perete dintr$un alia/uor sau un stratificat bor L aluminiu dar i printr$un sand=ic' din fetru i na9lonneinflamabil (silicon L fagure de albină).

    "n ceea ce pri!ete fibrele, o largă utilizare în această industrie o au fibrele desticlă (sticla K i ;), fibrele aramide i cele de carbon $ grafit.

    ;ticla K este folosită la izolaţii iar sticla ; la confecţionarea carcaselor motoarelor rac'etelor.

    :ibrele aramide introduse în aplicaţii pentru prima dată la începutul anilor ND0,sunt utilizate la fabricarea carcaselor motoarelor rac'etelor strategice i tactice ca i

     pentru rezer!oarele sub presiune ale na!etelor spaţiale i ale sateliţilor.

    12

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    13/19

    :ibrele de carbon, introduse în aplicaţii curente tot prin anii ND0, sunt utilizate pescară largă în structurile ce necesită o bună stabilitate structurală i rigiditate foartemare. Aceste fibre sunt folosite sub formă de filamente înfăurate la realizarea

    structurii de rezistenţă i a carcasei rac'etelor strategice.4ăinile cele mai utilizate în aplicaţiile aerospaţiale sunt cele epo%idice. Acestea

    au o bună comportare atât la temperaturi ridicate (0$E0°&). cât i la temperaturiscăzute ($I0°&). 4ăinile epo%idice răspund bine i altor cerinţe cum ar fi# tenacitate irezistenţă mare la rupere, propagare foarte lentă a fisurilor.  Alte tipuri de răini utilizate mai recent în acest domeniu îl reprezintă răinile

     poliimidice i termoplastice. 4ăinile poliimidice au performanţe foarte bune latemperaturi cuprinse între 00 i 500°& i se utilizează cu precădere la realizarearac'etelor tactice, dar au deza!anta/ul unei te'nologii dificile de prelucrare i un preţ

    de cost mult mai mare decât cel al răinilor epo%idice.

    1..$ A"lica0ii ) i)d's!ria aero)a'!ic(

    3n scurt istoric ne permite să obser!ăm că cerinţele unei mase mici aliate curobusteţea au diri/at foarte de!reme constructorii de a!ioane către materialelecompozite *#

    $ în I5E a!ionul +orane 706 (:ranţa) utiliza panourile sand=ic' cu miez delemn acoperit cu plăci de alia/ uor

    $ în I75 se utilizau la ;pitfire (+area ritanie), pentru lon/eron i piesecomponente ale fusela/ului, compozite cu matrice fenolică ranforsate cu fibre decânepă

     Fig. 1.+ Componente ale navetei aerospaţiale $A2A realizate din materiale compozite

    13

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    14/19

    $ compozitul sticlă$răină se utilizează începând din anul I80, el permiţândrealizarea unor carena/e comple%e

    $ piese cu structură de carbon L epo%9 au fost folosite începând din ID0"n prezent, marea ma/oritate a industriei aeronautice a ;.3.A. folosete ca

    materiale de bază compozitele armate cu fibre de carbon. Acestea se prezintă subformă de benzi preimpregnate $ denumite

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    15/19

    "n figura .E sunt prezentate câte!a din aceste componente. Acestea includlon/eroanele din spate, ua gondolei armamentului i flapsurile. Moate aceste materiale,inclusi! adezi!ii, sunt tratate termic la D8°&. Aceste componente includ stratificatele,structuri în fagure precum i structuri sand=ic' (plăci compozite cu miez de aluminiu).

    3ile gondolelor armamentului sunt realizate din materiale sand=ic' la care

    miezul este alcătuit din structură de tip fagure de aluminiu iar în!eliul din foi decarbon $ epo%9. @atorită faptului că uile sunt aezate într$o poziţie !ulnerabilă, putândfi supuse la deteriorări, acestea sunt pre!ăzute cu straturi e%terioare alcătuite din răinifenolice armate cu fibre aramide, realizându$se astfel o rezistenţă la penetrare foarteridicată. Pentru fiecare a!ion se folosesc 5070 >g. materiale compozite, rezultând oscădere a greutăţii de circa 560 >g.

    :irma Jruman Aerospace a realizat, plecând de la un compozit armat cu fibre de bor, stabilizatoare orizontale pentru a!ionul de luptă :$7A.

    :irma Jeneral @9namics utilizează un compozit armat cu fibre de carbon pentrustabilizatorul orizontal i !ertical.

    Aripile a!ionului de atac A$6 sunt realizate în prezent din materiale compozitefoarte uoare, cu proprietăţi mecanice îmbunătăţite i cu o mai bună rezistenţă lacoroziune.

    Klicopterele constituie o categorie mai puţin dez!oltată decât a!ioanele, dar ţinând cont de specificul acestor aparate, cadenţa de implementare a materialelor compozite este mai ridicată i ocupă procenta/e mai importante decât în cazula!ioanelor.

    "n figura .I sunt prezentate câte!a dintre componentele elicopteruluiAerospatiale, realizate din materiale compozite.

     Fig. 1.5 Componente ale omardierului 6415 realizate din materiale compozite

    15

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    16/19

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    17/19

    &ompozitele polimerice care se utilizează în acest caz au drept elemente deranforsare structuri din fibră de sticlă sau mai rar fibre de carbon i aramide, lungi iscurte.

    &a matrice a compozitului se utilizează materialele termoplastice, care suntreciclabile i mai rar materialele termorigide.+arile societăţi constructoare de auto!e'icule precum :Q4@, 4QK4,

    4KA3BM, &C4R;BK4, :2AM, JKK4AB +QMQ4;, +K4&K@K; etc., folosesc înmod uzual, cu foarte bune rezultate, materialele compozite polimerice în construcţiaauto!e'iculelor.

    +aterialele compozite au fost introduse progresi! în construcţia auto!e'iculelor,!olumul actual de utilizare fiind deosebit de mare. &a e%emplu, în figura .0 se

     prezintă aria de utilizare a compozitelor în cazul unui auto!e'icul construit de firma

    :Q4@."n 4omânia, A4Q &âmpulung L +uscel folosete compozitele polimerice în

    construcţia caroseriei auto!e'iculelor de teren.

     Fig. 1.18 Componente ale unui autovehicul F9:- realizate din materiale compozite

    17

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    18/19

    @ei e%istă i factori care pot opri folosirea pe scară largă a materialelor compozite (costuri ridicate, programe de cercetare complicate, lipsa standardelor de

    testare etc.) totui, a!ând în !edere a!anta/ele create de utilizarea acestor materiale, se!a constata, la ni!el mondial, o sporire considerabilă a aplicaţiilor realizate dinmateriale compozite.

    Perspecti!a folosirii pe scară largă a unor asemenea materiale în 4omâniaimpune efectuarea unor cercetări care să completeze informaţiile accesibile dinliteratura de specialitate.

     umărul mare de lucrări apărute în acest domeniu este datorat nu numaiimportanţei pe care o au materialele compozite ci, mai ales, comple%ităţii problemelor lor de rezol!at.

    2i%lio+rafie

    . Cadăr, A., Probleme locale la materiale compozite, Meză de doctorat, 3.P.., IID. Pa!el, 4., &ontribuţii pri!ind implementarea materialelor compozite în construcţiade maini, Meză de doctorat, ucureti, III5. 1ones, 4. +., +ec'anics of &omposite +aterials, ;cripta oo>, Sas'ington @. &.,ID87. &ristescu, ., +ecanica materialelor compozite, ol., 3ni!ersitatea ucureti,

    IE58. Alămoreanu, K., egruţ, &., 1iga, J., &alculul structurilor din materiale compozite,3.P., II56. Jeier, +., @uedal, @., Juide practiTue des materiau% composites, Mec'niTue et@ocumentation Ba!oisier, Paris, IE8D. Msai, ;. S., Ca'n, C. M., 2ntroduction to &omposite +aterials, Sestport, IE0E. Ja9, @., +atUriau% composites, Kditions Cermes, Paris, III. uzdugan, J'., 4ezistenţa materialelor, Kditura Academiei, ucureti, IED0. +almeister, A. V., Mamu/, . P., Meters, J. A., ;oproti!lenie polimernî' i

    compozitnî' materialo!, Winatne 4iga, IE0. 4edd9, 1. ., +ec'anics of &omposites ;tructures, +c Jra= Cill, e= Ror>,IE0. Sei, 1., W'ao, 1. C., M'ree$@imensional :inite Klement Anal9sis on 2nterlaminar ;tresses of ;9mmetric Baminates, &omputers and ;tructures, ol. 7, nr. 7, II5. J'eorg'iu, C., Cadăr, A., &onstantin, ., Analiza structurilor din materialeizotrope i anizotrope, Kditura Printec', ucureti, IIE7. Anglin, 1. +., Aircraft Applications, Kngineered +aterials Candboo> L &omposites, ol. , IEI8. Cadăr, A., ;tructuri din compozite stratificate, Kditura Academiei şi Editura

    AGIR, Bucureşti, 2002

    18

  • 8/17/2019 CAP.1 Materiale Compozite

    19/19

    16. Contantinecu, I.!., "icu, C., #ad$r, A., G%eor&%iu, #.,Re'iten(a )ateria*e*or +entru in&ineria )ecanic$, Editura BRE!,Bucureşti, 2006