RU226569U1 - Оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ - Google Patents
Оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ Download PDFInfo
- Publication number
- RU226569U1 RU226569U1 RU2023136022U RU2023136022U RU226569U1 RU 226569 U1 RU226569 U1 RU 226569U1 RU 2023136022 U RU2023136022 U RU 2023136022U RU 2023136022 U RU2023136022 U RU 2023136022U RU 226569 U1 RU226569 U1 RU 226569U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- equipment
- permeability
- compactability
- measuring
- preforms
- Prior art date
Links
- 230000035699 permeability Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 5
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области испытательного оборудования, а именно к оснасткам для измерения технологических характеристик преформ, таких как проницаемость и компактируемость от прикладываемого давления, для композитного производства, которые могут быть использованы в технологических расчётах. Технический результат, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, заключается в повышении повторяемости экспериментов по определению проницаемости и компактируемости преформ, а также увеличение достоверности разрабатываемых расчетных моделей за счет получения точных экспериментальных данных о технологических характеристиках преформ и, как следствие, повышение качества изделий из композиционных материалов.
Description
Полезная модель относится к области испытательного оборудования, а именно к оснасткам для измерения технологических характеристик преформ, таких как проницаемость и компактируемость от прикладываемого давления, для композитного производства, которые могут быть использованы в технологических расчётах.
Известно устройство для измерения проницаемости ткани в трансверсальном направлении (Karaki, M., Younes, R., Trochu, F. and Lafon, P., 2019. Progress in experimental and theoretical evaluation methods for textile permeability. Journal of Composites Science, 3(3), p.73). Данное устройство состоит из корпуса, в котором находятся две перфорированные пластины, между которыми заключена преформа из ткани, датчиков давления, блока сброса давления в системе, внутренних упорных цилиндров, шайб для регулирования коэффициента наполнения преформы и стягивающих болтов. В корпус устройства под давлением впрыскивается жидкость, и регистрируется разность давлений до первой перфорированной пластины и после.
Данное устройство не позволяет измерять проницаемость в главном направлении, а также не позволяет измерять проницаемость в зависимости от степени компактируемости пакета слоёв.
Известно устройство для измерения проницаемости ткани радиальным методом (Pierce, R.S., Falzon, B.G. and Thompson, M.C., 2018. Permeability characterization of sheared carbon fiber textile preform. Polymer Composites, 39(7), pp.2287-2298). Данная оснастка состоит из стеклянной и поликарбонатной пластин, между которыми располагается преформа из ткани, видеокамеры, вакуумного мешка и системы соединительных трубок и штуцеров для пропитки. Измерение проницаемости ткани как функция от времени осуществляется путем регистрации картины течения жидкости видео камерой с последующей цифровой обработкой.
Данная оснастка не позволяет проводить исследование проницаемости пакета слоев ткани при давлении на преформу, отличном от одной атмосферы, и не позволяет измерить компактируемость ткани.
Данная оснастка наиболее близка к заявленной полезной модели и принята за прототип.
Проблемой является получение достоверных характеристик компактируемости и проницаемости при испытании преформ различных конфигураций для нужд композитного производства.
Технический результат, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, заключается в повышении повторяемости экспериментов по определению проницаемости и компактируемости преформ.
Технический результат достигается тем, что в оснастке для измерения компактируемости и проницаемости преформ, состоящей из опорной рамы, прозрачного основания с системой каналов для подвода и отвода жидкости, выполненного из оргстекла, верхней металлической плиты, металлической рамки, пуансона, вакуумного мешка с герметизирующей лентой и вспомогательной фурнитуры в виде болтов, шайб и втулок, новым является то, что перед пропиткой её конструкцией предусмотрено сжатие преформы и придания ему определённой степени сжатия, имитирующей давление технологического пакета или технологической оснастки, путём использования испытательного оборудования, усилие от которого передаётся через переходной узел на пуансон, а также при отсутствии испытательного оборудования за счёт натяга регулировочных болтов инструментом с возможностью измерения момента затяжки. Определение проницаемости осуществляется визуально пропиткой преформы и фиксацией времени протекания жидкости от одного края оснастки к другому. Существует возможность пропитки преформы жидкостью под давлением. Для визуального контроля предусмотрена возможность использования видеокамеры.
Сущность полезной модели показана на фиг. 1-3, где:
фиг. 1 – оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ в общем виде;
фиг. 2: 1 – направляющие подшипники, 2 – верхняя металлическая плита, соединённая с пуансоном (сборный пуансон), 3 – металлическая рамка, в которую помещается преформа, 4 - направляющие цилиндры, 5 – прозрачное основание выполненное из органического стекла, 6 - штуцеры для подачи и отвода тестирующей жидкости, 7 - металлическая рамка, 8 – опорная металлическая рама,
фиг. 3: 9 - преформа, 10 – вакуумный мешок, 11 – герметизирующая лента, 12 - стягивающие болты.
Оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ устанавливается в испытательную машину. Преформы (9) выкладывается в подготовленную металлическую рамку (3), имеющую прямоугольную форму, и закрывается вакуумным мешком (10) с герметизирующей лентой (11) по периметру преформы. После чего по направляющим (4) устанавливается верхняя металлическая плита, соединённая с пуансоном (2), которая навешана на испытательное оборудование с целью обнуления её веса. В таком случае нет необходимости в учёте веса пуансона, который давит на преформу. Затем к верхней панели от испытательной машины передаётся усилие, тем самым сжимая преформу. После чего испытательной машиной регистрируется перемещение траверсы и определяется компактируемость преформы. В случае отсутствия испытательной машины, усилие на пуансон может передаваться металлической панелью за счёт стягивания болтов (12) инструментом с возможностью измерения момента затяжки. После чего через штуцеры (6) в оснастку подаётся тестирующая жидкость, с помощью видеокамеры или визуально регистрируется время начала пропитки и координаты фронта течения тестирующей жидкости. Через некоторый промежуток времени регистрируется время окончания пропитки. Полученные значения времени и координаты фронта течения тестирующей жидкости обрабатываются согласно закону Дарси, и определяется проницаемость преформы.
Claims (7)
1. Оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ, состоящая из расположенных последовательно опорной рамы, размещённого на ней прозрачного основания с системой каналов и оборудованного штуцерами для подвода и отвода жидкости, выполненного из оргстекла, металлической рамки для размещения преформ, верхней металлической плиты, соединённой с пуансоном, и вспомогательной фурнитуры в виде болтов, шайб и втулок, предназначенных для регулировки оснастки, при этом оснастка выполнена с возможностью сжатия посредством перемещения по направляющим цилиндрам, расположенным на прозрачном основании верхней металлической плиты.
2. Оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ по п.1, отличающаяся тем, что сжатие может быть выполнено посредством использования испытательного оборудования, имитирующего давление технологического пакета или технологической оснастки, путём использования испытательного оборудования, усилие от которого передаётся через переходной узел на пуансон.
3. Оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ по п.1, отличающаяся тем, что сжатие может быть выполнено за счёт натяга регулировочных болтов инструментом с возможностью измерения момента затяжки.
4. Оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ по п.1, отличающаяся тем, что определение проницаемости осуществляется визуально путём регистрации времени протекания тестирующей жидкости через преформу и координат фронта течения.
5. Оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ по п.1, отличающаяся тем, что измерение проницаемости проводится от одного края преформы к другому.
6. Оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ по п.1, отличающаяся тем, что её конструкцией предусмотрена подача жидкости под давлением.
7. Оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ по п.1, отличающаяся тем, что она позволяет автономно определить компактируемость преформы в зависимости от давления на неё.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU226569U1 true RU226569U1 (ru) | 2024-06-11 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7191664B2 (en) * | 2004-01-13 | 2007-03-20 | Scott Wilson Pavement Engineering Limited | Testing of mechanical properties of materials |
| RU2467305C1 (ru) * | 2011-06-17 | 2012-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") | Прибор трехосного сжатия с измерением контактных напряжений |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7191664B2 (en) * | 2004-01-13 | 2007-03-20 | Scott Wilson Pavement Engineering Limited | Testing of mechanical properties of materials |
| RU2467305C1 (ru) * | 2011-06-17 | 2012-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") | Прибор трехосного сжатия с измерением контактных напряжений |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Pierce R. S., Falzon B. G., Thompson M. C. Permeability characterization of sheared carbon fiber textile preform. Polymer Composites. 2018, Т. 39, No 7, 2287-2298 p. * |
| Trindade R. S. et al. Experimental investigation of transverse permeability applied to liquid molding. Polymer Composites. 2019, Т. 40, No 10, 3938-3946 p. Яшин И. И., Лукьяненко Ю. В. ОПЫТ ФОРМОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ С 3D АРМИРОВАННОЙ СТРУКТУРОЙ. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ РОССИЙСКОЙ АВИАКОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ. - 2016. - С. 901-905. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5365793A (en) | Equipment and method for environmental testing of bituminous specimens | |
| Ouagne et al. | Continuous transverse permeability of fibrous media | |
| Ferland et al. | Concurrent methods for permeability measurement in resin transfer molding | |
| Arafath et al. | Gas transport in prepregs: model and permeability experiments | |
| CN107290222B (zh) | 一种岩石三轴试验设备及方法 | |
| Thomas et al. | In situ estimation of through-thickness resin flow using ultrasound | |
| CN105043960B (zh) | 一种改进型土体联合固结渗透仪 | |
| CN109459368B (zh) | 一种实现多场耦合及原位干湿循环的渗透仪 | |
| CN106706500A (zh) | 一种测定混凝土渗透性的装置 | |
| JPS6370712A (ja) | 圧密透水試験装置 | |
| US7305308B2 (en) | Gas flow method for detection of preform defects based on transient pressure measurement | |
| RU226569U1 (ru) | Оснастка для измерения компактируемости и проницаемости преформ | |
| CN110297072A (zh) | 法向压力可控的交叉裂隙剪切渗流可视化实验系统及方法 | |
| CN106644740A (zh) | 一种孔隙压力条件下测试岩石断裂韧性的实验装置 | |
| CN103954743B (zh) | 真空辅助成型工艺纤维织物压实特性及渗透率性能一体化测试装置 | |
| CN207197933U (zh) | 一种拉力试验机 | |
| CN114112729A (zh) | 一种直剪拉拔测试设备及试验方法 | |
| CN104198371A (zh) | 一种流体压力提供厚向应力作用的板材摩擦性能试验装置及其应用 | |
| Young et al. | Permeability measurement of bidirectional woven glass fibers | |
| CN205941297U (zh) | 用于高密度岩石的渗透率快速测定装置 | |
| CN103616317B (zh) | 一种测定反应堆用材料氦气扩散系数的全自动设备及方法 | |
| CN106769517A (zh) | 一种孔隙压力条件下测试岩石断裂韧性的实验方法 | |
| CN108802329B (zh) | 一种单裂隙中的剪切-两相流实验盒、系统和方法 | |
| RU226154U1 (ru) | Оснастка для измерения компактируемости, проницаемости преформ и изготовления элементарных образцов с учетом технологической наследственности | |
| CN113899675A (zh) | 一种基于机器视觉的混凝土抗渗自动检测方法、装置 |