IMG53

Może być ono również spienione, w wyniku czego powstaje materiał o gęstości niewiele większej od gęstości pianki polistyrenowej. Szkło spienione, jak również szkło wzmocnione włóknem węglowym wykazują taką samą stabilność własności jak szkło lite. Można więc z nich wykonać wielkie tanie zwierciadła.

Uzupełnienie

Istnieją oczywiście inne sposoby rozwiązania problemu. Surowe kryterium projektowe (<5<10 pm) może być częściowo spełnione w wyniku zaprojektowania odpowiedniej konstrukcji, niezależnej od wyboru materiału użytego do wykonania zwierciadła. Zwierciadło może być aa przykład podparte od tyłu za pomocą hydraulicznych podnośników, zapewniających odpowiednie rozmieszczenie sił oddziałujących na tylną ścianę zwierciadła, zmieniających się automatycznie wraz ze zmianą położenia zwierciadła. Mimo wszystko, ograniczenia takiego układu kompensacyjnego sprawiają, że zwierciadło powinno spełniać podane uprzednio założenie projektowe dotyczące sztywności. Dopóki sztywność przy minimalnym ciężarze pozostaje podstawowym założeniem projektowym, dopóty nie zmieniają się kryteria doboru materiału.

Radioteleskopy nie muszą być wykonywane z tak dużą precyzją jak teleskopy optyczne, ponieważ odbierają one promieniowanie o większej długości fali. Są one jednak znacznie większe (60 metrów, a nie 6). Ich zwierciadła są podatne na takie same od-działywania powodujące ich odkształcanie się. Współczesne takie teleskopy zbudowane są z CFRP, właśnie z powodów, które wyjaśniliśmy.

Podobne przykłady: p. 6.2. Materiały na nogi stołów, p. 6.18. Materiały umożliwiające minimalizowanie odkształceń cieplnych.

6.4. Materiały na koła zamachowe

Koła zamachowe magazynują energię. Małe koła - stosowane w dziecięcych zabawkach - są wykonywane z ołowiu. Stare maszyny parowe mają duże koła zamachowe odlewane z żeliwa. W czasach bardziej nam współczesnych stosowano koła zamachowe do magazynowania energii i w odzyskujących energię systemach hamulcowych w pojazdach. Niektóre z nich wykonano z wysokowytrzymałej stali, inne z kompozytów. Ołów, żeliwo, stal, kompozyty - istnieje dziwna rozmaitość materiałów w jednym zastosowaniu. Jaki jest najlepszy materiał na koła zamachowe?

Model

Dobrze zaprojektowane koło zamachowe magazynuje tak dużo energii na jednostkę masy, jak to jest tylko możliwe bez jego uszkodzenia. Rozważmy koło jako pełny dysk o promieniu R i grubości t, obracający się z prędkością obrotową tu (rys. 6.S). Energia U gromadzona w kole zamachowym wynosi

114