Пространственно армированные

формате расчетной матрицы изображения 256X256 элементов и предельном пространственном разрешении IXIX Х4 мм. На рис. 23, а, б даны изображения сечений толстых (100 мм) стеклопластиков с различной организацией структуры армирующих волокон, а на рис. 23, в и г изображены соответственно сечения блоков (150) из тек* столита и композита с углеродными волокнами. Изображение рис. 23, д соответствует сечению армирующих элементов сложной композитной конструкции. Изображения двух правых столбцов рис. 23, е—п позволяют исследовать внутреннюю структуру образца диаметром 200 мм и длиной 110 мм, состоящего из шести склеенных слоев, каждый из которых в свою очередь является композитной системой. Верхний слой выполнен из 20-миллиметровой древесины- со средней плотностью PI « 0,5 г/см3. Ниже расположены слой пористой резины с порошкообразным наполнителем (ра « « 0,2 г/см3) и слой прессового пено-полистирола (р3« 0,07 г/см3), еще ниже — слои эластичного полиурета-нового поропласта (р4 « 0,04 г/см*) и беспрессового вспененного полистирола (PJ « 0,05 г/см3). Нижний слой образца выполнен из 10-миллиметрового органопластика (рв « 1,1 г/см8). Изображения среднего столбца соответствуют поперечным сечениям, пересекающим все слои конструкции, а правого крайнего столбца — сечениям, параллельным плоскостям отдельных слоев. Изображения рис. 23, л—о представляют соответственно сечения слоев древесины, резины, по-лиуретанового поропласта и вспененного полистирола, а изображение рис. 23, п соответствует сечению, совпадающему со слоем органопластика.

3.8.10. Выявление близкорасположенных дефектов. Проблему взаимного влияния дефектов на поверхностное распределение температуры рассматривают в двух аспектах: 1) близкое расположение дефектов в плоскости наблюдения ставит задачу о пространственном разрешении теплового метода аналогично тому, как это имеет место в оптике; 2) дефекты, расположенные ближе к контролируемой поверхности, могут затенять дефекты, расположенные глубже за ними. Обе задачи решают, используя численные методы.

Российская фирма "ВЕМО" разработала автоматизированную систему активного ТК дефектов металлопроката [15], в которой нагрев движущегося по рольгангу металлического листа производят с помощью площадочного нагревателя (предложено применять газовые горелки или линейчатые лампы типа КГ-220-1000). Съем информации о распределении температуры на поверхности листа, противоположной нагреву, производят с помощью нескольких тепловизоров или линейных сканеров. В пилотной установке использована тепловизионная система Thermovision 550, которая на расстоянии 6 м от листа обеспечивает поле обзора 2 х 2 м при пространственном разрешении 4 мм.

Наиболее эффективны сканирующие системы с дискретным измерением температуры вдоль некоторой линии (см. схему на рис. 9.43). Длина световода достигает 5 м, причем сканирование осуществляют путем разделения оптоволоконного пучка на отдельные волокна, каждое из которых визирует определенную точку на линии сканирования. В устройстве, описанном в [162], использовали 8 фото приемников PbS (спектральный диапазон 2 ... 2,5 мкм, уровень измеряемых температур около +500 °С), что обеспечивало скорость сканирования до 50 строк в секунду при пространственном разрешении 1 мм. Наилучшая отстройка от помех имеет место, когда пирометрический датчик, будучи размещенным в одном корпусе со сварочной головкой, визирует поверхность по нормали, а не под углом, как это изображено на рис. 9.43.

Российские спутники серии "Ресурс", разработанные ВНИИ электромеханики, имели массу 1900 кг, из них 500 кг приходилось на полезную нагрузку. Пространственное разрешение сканирующего устройства МСУ-Э, работавшего в диапазоне от 0,5 до 0,9 мкм, составляло 45 м поперек и 32 м вдоль полета при ширине полосы сканирования 45 км. ИК сканирующее устройство МСУ-СК работало в каналах длин волн 0,5 ... 0,6; 0,6 ... 0,7; 0,7 ... 0,8; 0,8 ... 1,1; 10,4 ... 12,6 мкм при пространственном разрешении от 140 до 550 м.

Примеры применения ПРВТ. На рис. 23 представлены примеры томограмм типичных композитов и многослойных конструкций, полученных методом ПРВТ при эффективной энергии излучения около 70 кэВ, формате расчетной матрицы изображения 256 х 256 элементов и предельном пространственном разрешении 1x1x4 мм.

при значительном пространственном разрешении.

• радиометрическое разрешение: 2.5 дБ (при пространственном разрешении 30 м) и 1 дБ (при пространственном разрешении 100 м), на кодирование каждого отсчета отводится 16-битное слово;

В заключение несколько слов о пространственном разрешении. В оптике скользящего падения в настоящее время оно определяется аберрациями и точностью изготовления отражающих поверхностей и значительно ниже дифракционного предела. Приблизиться к нему и тем самым в полной мере реализовать потенциальные преимущества MP-диапазона в принципе позволит оптика

До настоящего времени изображающие зеркальные рентгеновские микроскопы нашли практическое применение главным образом в исследованиях рентгеновского излучения горячей лазерной плазмы. На первой стадии этих исследований было важно получить изображение плазмы в различных участках рентгеновского диапазона, выделяемых фильтрами, даже при относительно невысоком пространственном разрешении (порядка нескольких микрометров) и светосиле, обеспечивающей получение снимка на фотопленке за одну вспышку. Это сразу дало ценную информацию о распределении в лазерной плазме температуры, плотностей ионов различной кратности и средней за импульс энергетике. В дальнейшем для исследований динамики разлетающейся плазмы с высоким временным разрешением потребовалось существенное увеличение светосилы.

ПРОСТРАНСТВЕННО АРМИРОВАННЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Т21 Пространственно-армированные композиционные мате-

ПРОСТРАНСТВЕННО-АРМИРОВАННЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Свойства композиционных материалов формируются не только арматурой (ее свойствами), но и в большей степени ее укладкой. Варьируя угол укладки арматуры (слоя), можно получить заданную степень анизотропии свойств, а изменяя порядок укладки слоев и угол укладки их по толщине, можно эффективно управлять изгиб-ными и крутильными жесткостями композиционного материала. Для достижения этой цели, а .также для установления типа анизотропии материала, а следовательно, и-'числа определяемых характеристик, систему координат слоя обозначают индексами 1, 2, 3, а композиционного материала х, у, 2. Угол укладки слоев в плоскости ху обозначают ос. Все это способствует выявлению наиболее общих закономерностей создания композиционных материалов, которые обусловлены главным требованием к классификации с точки зрения механики материалов — установления закона деформирования и зависимости свойств от угловой координаты. Поэтому подробную классификацию целесообразно проводить на основе конструктивных принципов. Исходя из них, все структуры можно разделить на две группы — слоистые и пространственно-армированные.

1.3. ПРОСТРАНСТВЕННО-АРМИРОВАННЫЕ СТРУКТУРЫ

Пространственно-армированные структуры

Пространственно-армированные структуры

Пространственно-армированные структуры

Характер распределения деформаций также существенно зависит от структуры армирования образца. По степени анизотропии упругих свойств пространственно-армированные материалы, образованные системой двух нитей, мало отличаются от ортогонально-армированных, но различие в изменении значений относительных деформаций у них существенное. Это свидетельствует о том, что при растяжении образцов из пространственно-армированных материалов имеет место

толщине образца значения характеристик, определяемых при испытаниях на изгиб, не остаются постоянными [29]. Для различных типов композиционных материалов зависимости этих характеристик от отношения llh образца имеют разный вид. Так, например, уменьшение отношения llh для слоистых и однонаправленных материалов приводит к снижению расчетных значений ах max. a Для пространственно-армированных — к некоторому их возрастанию. Практически все слоистые композиционные материалы в диапазоне отношений ///г = 4-ИО разрушаются от сдвига, а пространственно-армированные не имеют разрушения при сдвиге даже при llh = 2. Для этих материалов имеет место лишь локальное разрушение связующего в местах нагружения и разрушение арматуры в растянутой зоне.

1.3. Пространственно-армированные структуры ... 10