RU2004128472A

RU2004128472A - Труба-оболочка из композиционных материалов (варианты)

Info

Publication number: RU2004128472A
Application number: RU2004128472/06A
Authority: RU
Inventors: Алексей Вадимович Асеев (RU); Алексей Вадимович Асеев; Александр Викторович Суханов (RU); Александр Викторович Суханов; Виталий Ираклиевич Сисаури (RU); Виталий Ираклиевич Сисаури
Original assignee: Алексей Вадимович Асеев (RU); Алексей Вадимович Асеев; Александр Викторович Суханов (RU); Александр Викторович Суханов; Виталий Ираклиевич Сисаури (RU); Виталий Ираклиевич Сисаури
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2006-03-10
Also published as: RU2287106C2

Claims

1. Труба-оболочка из композиционных материалов, содержащая наружную и внутреннюю стенку и продольные элементы между ними, отличающаяся тем, что продольные элементы выполнены в виде предварительно изготовленного методом пултрузионного формования набора прямолинейных равнонатянутых равнодлинных с продольными элементами продольно ориентированных волокон, распределенных в сплошной среде полимерного связующего, ограниченной замкнутой в поперечном направлении формообразующей поверхностью постоянной по длине конфигурации с преимущественно эквидистантными участками, расположены по образующим трубы-оболочки с образованием продольных полостей и скреплены с наружной и внутренней стенками, при этом объемное содержанием всех волокон в материале продольных элементов составляет от 40 до 85%, отношение объема материала продольных элементов к объему продольных полостей находится в диапазоне от 1:100 до 4:1, а наружная и внутренняя стенки и продольные элементы выполнены на основе искусственных волокон диаметром от 5 до 25 мкм.

2. Труба-оболочка по п.1, отличающаяся тем, что формообразующая поверхность продольных элементов выполнена в виде, по крайней мере, одного слоя пересекающихся и/или переплетающихся волокон.

3. Труба-оболочка по п.1, отличающаяся тем, что формообразующая поверхность продольных элементов выполнена в виде группы волнообразно изогнутых продольных волокон.

4. Труба-оболочка по п.1, отличающаяся тем, что наружная и внутренняя стенки выполнены с кольцевым и/или с пересекающимся, и/или переплетающимся расположением волокон, например, в виде слоев текстильной плетеной ткани или нитепрошивной ткани, или мата с хаотическим расположением волокон, или мультиаксиальной ткани, или кольцевых или спиральных, или продольно-поперечных или косо-продольно-поперечных, или комбинации из всех или некоторых перечисленных.

5. Труба-оболочка из композиционных материалов, содержащая наружную и внутреннюю стенку и продольные элементы между ними, отличающаяся тем, что продольные элементы выполнены в виде предварительно изготовленного методом пултрузионного формования набора прямолинейных равнонатянутых равнодлинных с продольными элементами продольно ориентированных волокон, распределенных в сплошной среде полимерного связующего, ограниченной одной внешней и, по крайней мере, одной внутренней замкнутых в поперечном направлении формообразующими поверхностями постоянной по длине конфигурации с преимущественно эквидистантными продольными участками, расположены по образующим трубы-оболочки с образованием продольных полостей и скреплены с наружной и внутренней стенками, при этом объемное содержанием всех волокон в материале продольных элементов составляет от 40 до 85%, отношение объема материала продольных элементов к объему продольных полостей находится в диапазоне от 1:100 до 4:1, а наружная и внутренняя стенки и продольные элементы выполнены на основе искусственных волокон диаметром от 5 до 25 мкм.

6. Труба-оболочка по п.5, отличающаяся тем, что формообразующие поверхности продольных элементов, по крайней мере одна, выполнены в виде, по крайней мере, одного слоя пересекающихся и/или переплетающихся волокон.

7. Труба-оболочка по п.5, отличающаяся тем, что формообразующие поверхности продольных элементов, по крайней мере одна, выполнены в виде группы волнообразно изогнутых продольных волокон.

8. Труба-оболочка по п.5, отличающаяся тем, что наружная и внутренняя стенки выполнены с кольцевым и/или с пересекающимся, и/или переплетающимся расположением волокон, например, в виде слоев текстильной плетеной ткани или нитепрошивной ткани, или мата с хаотическим расположением волокон, или мультиаксиальнои ткани, или кольцевых, или спиральных, или продольно-поперечных, или косо-продольно-поперечных, или комбинации из всех или некоторых перечисленных.

9. Труба-оболочка по пп.1-8, отличающаяся тем, что волокна выполнены в виде искусственных стеклянных или базальтовых, или углеродных, или полимерных волокон, или комбинации из всех или некоторых перечисленных, а полимерное связующее выполнено на основе полимерных смол, например эпоксидных, полиэфирных, винилэфирных, полиуретановых или комбинации из некоторых или всех перечисленных.

10. Труба-оболочка по пп.1-8 отличающаяся тем, что волокна расположены в виде отдельных групп, например нитей и/или жгутов, и/или ровингов.

11. Труба-оболочка по пп.2 и 6, отличающаяся тем, что переплетающиеся и/или пересекающиеся волокна выполнены в виде, по крайней мере, одного слоя, например текстильной, плетеной ткани или нитепрошивной ткани, или мата с хаотическим расположением волокон или мультиаксиальнои ткани, например, с расположением волокна в виде двух, трех и более семейств под углами [0°/90°] или [±45 °], или [0°/±45°], или [0°/±45°/90°] к образующей трубы-оболочки или семейств волокон, расположенных под углом в диапазоне от 30 до 90° друг к другу.

12. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что формообразующие поверхности продольных элементов выполнены с плоскими участками, расположенными в радиальных плоскостях трубы-оболочки и/или в плоскостях, наклоненных под углом к последним.

13. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что продольные элементы выполнены с продольными выступами и соответствующими им продольными впадинами, ориентированными в тангенциальном направлении трубы-оболочки, для фиксации соседних продольных элементов относительно друг друга.

14. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что продольные элементы соединены между собой, например, клеевым, механическим или иным соединением или комбинацией из нескольких.

15. Труба-оболочка по п.1 и 5, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один продольный элемент выполнен по длине в виде отдельных двух или более частей с различной геометрией и/или жесткостью, и/или армирующим материалом, и/или полимерным связующим.

16. Труба-оболочка по п.1 и 5, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один продольный элемент выполнен с отличной от остальных геометрией и/или жесткостью, и/или армирующим материалом, и/или полимерным связующим.

17. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что продольные элементы выполнены с распределенными по поверхности выборками и/или отверстиями, и/или углублениями, и/или рисками.

18. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что продольные элементы расположены по длине и/или периметру с переменным или постоянным превышающим ширину продольного элемента шагом с образованием продольных полостей.

19. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что внутренняя стенка в торцевых зонах выполнена с, по крайней мере, одним кольцевыми утолщением, охватывающим продольные элементы и примыкающим к наружной стенке.

20. Труба-оболочка по п.19 отличающаяся тем, что наружные торцевые поверхности противоположных кольцевых утолщений выполнены конгруэнтными, например, в виде части поверхности тора или конической или кольцевой поверхностей или комбинации из всех или некоторых перечисленных.

21. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что наружная и/или внутренняя стенки выполнены в виде дискретных по длине оболочек.

22. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что наружная и/или внутренняя стенки выполнены в виде системы разнесенных между собой кольцевых и/или спиральных лент.

23. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что наружная и внутренняя стенки выполнены с переменной кривизной по длине.

24. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что наружная и внутренняя стенки выполнены не осесимметричного сечения, например, с прямолинейными или переменной кривизны участками по периметру или комбинацией из них.

25. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что наружная и внутренняя стенки выполнены с переменным периметром по длине, например, с переменной ширины прямолинейными по длине участками.

26. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что наружная и/или внутренняя стенки выполнены выступающими за торец оболочки.

27. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что наружная и/или внутренняя стенки выполнены полностью или частично по длине переменной толщины и/или радиуса.

28. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один продольный элемент выполнен с, по крайней мере, одним поперечным пазом или в виде отдельных, смещенных относительно друг друга по длине частей с образованием, по крайней мере, одной локальной тангенциальной или замкнутой кольцевой полости, соединенной с примыкающими продольными полостями.

29. Труба-оболочка по п.28, отличающаяся тем, что поперечные пазы и/или тангенциальные полости и/или кольцевые полости заполнены материалом, идентичным материалам стенок или продольных элементов.

30. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что внутренняя и/или наружная стенки выполнены с специальными покрытиями, например антистатическим, на основе токопроводящих ткани или отдельных волокон, или лакокрасочного слоя, или их комбинации, или антифрикционным, например, полиуретановым, фторопластовым.

31. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что внутренняя и/или наружная стенки выполнены с специальными огнезащитным покрытиями или слоями.

32. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что внутренняя и/или наружная стенки выполнены на своих внутренних и/или наружных поверхностях с герметизирующими слоями, например, на основе полимерных пленочных или резиноподобных материалов.

33. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что на торцевых поверхностях выполнены локальные или кольцевые пазы или выборки под уплотнительные и/или крепежные элементы.

34. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что, по крайней мере, в одной продольной полости между или внутри продольных элементов расположена жесткая вставка или заполнитель, например, на основе пенополиуретана или материалов стенок, или продольных элементов.

35. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что продольные элементы выполнены прямоугольного или треугольного или трапециидального, или кольцевого сечения, или сечения сектора кольца.

36. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что наружная и/или внутренняя стенки и/или продольные элементы выполнены на основе разных волокон и/или связующего.

37. Труба-оболочка по пп.1 и 5, отличающаяся тем, что наружная и внутренние стенки выполнены в виде не замкнутых в поперечном направлении оболочек.