100614

MATERIAŁY INŻYNIERSKIE

Rył. 6.4. Moduł kompozytu zawierającego różne proporcje wypełniacza

manych cząstkami leżą w pobliżu dolnej granicy modułów kompozytów wzmacnianych włóknami (rys. 6 4) Taniej jest, oczywiście, domieszać piasku (krzemionki) do polimeru niż troskliwie układać w nim specjalnie wytworzone włókna szklane. Dlatego nawet skromny wzrost sztywności polimeru uzyskany przez dodatek cząstek ma sens ekonomiczny. Uzyskany kompozyt jest przy tym raczej izotropowy niz anizotropowy, jak byłoby w przypadku wzmacniania włóknami; ta cecha może być dodatkową zaletą. Kompozyty umacniane cząstkami mogą być formowane i wyciskane normalnymi sposobami (czego me można robić z większością kompozytów wzmacnianych włóknami), dlatego wyroby z nich są tanie. Możemy je spotkać w nowoczesnych samochodach, gdzie stosowane są do wyrobu zderzaków, kratek i listew ochronnych (najczęściej stosowany jest polipropylen z wypełniaczami)

Literatur* uzupełniająca

A H Cottrell The Kftchanical Proptrties of Mauer Wiley 1964. rozdz 4 C Kjtlel IniroJuction to Solid Stale Physict Wyd. 4, Wiley 1971. rozdz. 3 i 4 (dla metali i ceramik).

LM Wart. Ktechamcal Pmpertits of Solid Polymers Wiley 1971, rozdz. 3 (dla polimerów)

Rozdział 7

PRZYKŁADY PROJEKTOWANIA OGRANICZONEGO PRZEZ MODUŁ SPRĘŻYSTOŚCI

Przykład 1 Zwierciadło teleskopu - wybór materiału zapewniającego minimalne odkształcenie dysku teleskopu pod wpływem własnej masy

Wstęp

Największy na święcie teleskop umieszczony jest na górze w pobliżu Zielenczucka w górach Kaukazu Jego zwierciadło ma 6 m średnicy (jest to ook. 90 cm więcej niż średnica teleskopu na Mount Palomar). W celu zachowania odpowiedniej sztywności, zwierciadło (zrobione ze szklą) ma grubość ok. l m i wazy 70 t. Koszt dużego (5 m) teleskopu jest, podobnie jak teleskop, astronomiczny - około 80 min GBP (176 min USD) Koszt ten się anienia proporcjonalnie do kwadratu masy zwierciadła, którego koszt stanowi ok 5% kosztu całego teleskopu Mechanizm podtrzymujący zwierciadło, poruszający go i ustawiający we właściwym położeniu podczas przeglądania nieba (rys. 7.1) musi być na tyle sztywny, aby móc ustawiać teleskop względem układu detektorów z precyzją sięgającą długości fali świetlnej N'a pierwszy rzut oka wydaje się, że jeśli masę zwierciadła M zwiększy się dwukrotnie, to w celu zachowania naprężeń (a więc i odkształceń) na tym tamym poziomie należałoby zwiększyć przekroje konstrukcji podtrzymującej go dwukrotnie Jednak trzeba wziąć pod uwagę, Ze ciężka konstrukcja zacznie wę odkształcać pod wpływem własnej masy W praktyce konieczne jest zwiększanie liniowych wymiarów konstrukcji proporcjonalnie do masy zwierciadła, w związku z czym jej objętość (a zatem również koszt) zwiększa się jak M⁷ A główną przeszkodą w budowaniu tak dużych teleskopów jest właśnie koszt