Алюминиевый прочный корпус

sas1975kr> А вопрос на засыпочку можно?
sas1975kr> А начинку типа реактора в этот целиком испеченный корпус как потом засовывать?
sas1975kr> или предлагаете запекать вместе с корпусом?
sas1975kr> А как мелочевку всякую как потом на этот корпус крепить?

Эти вопросы адресуйте энтузиастам керамических корпусов, коим я не являюсь. Могу лишь предположить некоторые критерии применимости технологии, например корпус из симметричных половинок (полусфер, полуэллипсоидов, полутелвращения), или простых наборов вроде полого цилиндра и двух полусфер на концах. Это лишь одно предположение из двух, второе сами копайте вместо "вопросов на засыпочку".

Подойду послезавтра к профу по керамическим материалам и спрошу...
Примерно в таком направлении: "существуют ли в кораблестроении, подводной технике и их спартах в перспективе какие-либо ниши для применения как армированных так и обычных керамик и есть ли на сегодняшний день какие-либо прецеденты использования керамических КМ в подводной тематике"...

Профу по сварочных технологиям (кстати, докторскую защищал именно в сварке керамических материалов) тоже задавал вопрос о сварке керамических конструкций. Как ответ - разве-что дифузионная металло-керамическая пайка, да и то толъко в теории с огромными оврагами. Единственная возможностъ - клеитъ...

Насчет CVI говорил с профом по полимерам (мой вопрос был вообще-то о боропластах и почему борные волокна не получили распространения), но потом перескочили на армированные керамики - ответ - CVI-детали (как и борные волокна, которые также получают осаждением из газовой смеси) на сегодняшний день чрезвычайно дороги. Потому лодка из CVI-керамики будет не золотая даже, а платиново-иридиевая ...

sas1975kr> С алюминием - проблем не вижу.

Не видите. А они есть. Если сплав достигает своих свойств только после алгоритма термообработки, то после сварки придётся всю конструкцию подвергать этой самой термообработке, иначе расчётных свойств по прочности она не достигнет.

sas1975kr> С керамикой - вопрос тяжелее.

Ага. Керамическое изделие без печки вообще не возникнет. Если только вы владеете секретом какого-нибудь биометода, в результате которого организм сформирует биокерамическую конструкцию вроде раковины наутилуса в форме прочного корпуса со всеми отверстиями. Вот так: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/...

sas1975kr> Я ее как материал прочного корпуса вообще не вижу. Так что тут вопрос к учителям алекса.

Не видите. А она есть, как материал прочного корпуса реальных аппаратов. Так что дело в "зрении".

sas1975kr>> С алюминием - проблем не вижу.
MIKLE> с алюмением-нужно обрабатывать сварные швы. соответсвенно лодка в сборе(с реахтуром) безо всяких если.

Голь на выдумку хитра. Вот навскидку один из вариантов. Варим отсеки из того что нужно термообрабатывать (что там у Алека 5ХХХ, на стуках отсеков шпангоуты из того, что не нужно 7ХХХ). Если сварка 7ХХХ всеж влияет на 5ХХХ, то сварку ведем с охлаждением отсека.
Т.е. технически все это возможно. И печь есть.
Вопрос только а зачем. Дорого ведь будет. А толку - нет.

sas1975kr>> С керамикой - вопрос тяжелее. Она разная. И в основном хрупкая. Я ее как материал прочного корпуса вообще не вижу. Так что тут вопрос к учителям алекса.
MIKLE> вы нормальную керамику просто не видели.

Она разная.
А вы уж определитесь - со стыками у вас проблема есть или нет.

MIKLE> могу посоветовать только посчупать нормальную керамику.

Могу посоветовать также задаться вопросом что есть алюминий армированный борными или углеродными волокнами...

A.K.> Примерно в таком направлении: "существуют ли в кораблестроении, подводной технике и их спартах в перспективе какие-либо ниши для применения как армированных так и обычных керамик и есть ли на сегодняшний день какие-либо прецеденты использования керамических КМ в подводной тематике"...

Существуют, по крайней мере о них пишут:
Alumina Ceramic - A Cost Effective Replacement for Titanium in Deep Submergence Pressure Housings
Design and Structural Analysis of Alumina-Ceramic Housings for Deep Submergence Service. Fifth Generation Housings
Evaluation of Scale-Model Ceramic Pressure Housing for Deep Submergence Service - Fifth Generation Housings
Elastic Stability Considerations for Deep Submergence Ceramic Pressure Housing
Novel Ceramic Matrix Composites for Deep Submergence Pressure Vessel Applications
Stress Analysis Considerations for Deep Submergence Ceramic Pressure Housings
Structural Performance of Cylindrical Pressure Housings of Different Ceramic Compositions Under External Pressure Loading. Part 2. Zirconia Toughened Alumina Ceramic
Всё гуглится в pdf. Можете полистать перед беседой и спросить его что-то более конкретное.

A.K.> Насчет CVI говорил с профом по полимерам (мой вопрос был вообще-то о боропластах и почему борные волокна не получили распространения), но потом перескочили на армированные керамики - ответ - CVI-детали (как и борные волокна, которые также получают осаждением из газовой смеси) на сегодняшний день чрезвычайно дороги. Потому лодка из CVI-керамики будет не золотая даже, а платиново-иридиевая ...

Борные волокна в композите в набор шаттла пошли. Там за ценой не постояли Но если не гоняться за экстримом, может гораздо больше перспектив у сапфира и всяких суррогатов (AlON, SiAlON и т.п.) По крайней мере сапфир даже в монокристалле делается очень даже макроскопического размера, а из суррогатов вроде как фонарь у Ф-22. Так что если забить на оптическую чистоту, может там что-то и светит... Но денег это диких потребует.
С другой стороны, вопрос цены — это вопрос масштаба. Если речь о пассажирах, то это конечно хвост нулей. Если речь о AUV с ПК размером с футбольный мяч, то пусть хоть платиновая — это $40~50к/кг Торпеда стоит на два порядка больше (для сравнения).

sas1975kr> Могу посоветовать также задаться вопросом что есть алюминий армированный борными или углеродными волокнами...

такое не варится вобсче.

sas1975kr>> Я ее как материал прочного корпуса вообще не вижу. Так что тут вопрос к учителям алекса.
au> Не видите. А она есть, как материал прочного корпуса реальных аппаратов. Так что дело в "зрении".

Ты не лесник ау. Ты Сусанин.
То у тебя керамика в метровых размерах - несуесветная фантастика. То предлагаешь посмотреть ее в корпусах реальных аппаратов. Определись как-то. Что фантастика, а что реальность.

sas1975kr>> Могу посоветовать также задаться вопросом что есть алюминий армированный борными или углеродными волокнами...
MIKLE> такое не варится вобсче.

Вполне себе композит. И вполне себе механически обрабатывается. Да и со сваркой проблем ЕМНИП нет.

sas1975kr>>> Могу посоветовать также задаться вопросом что есть алюминий армированный борными или углеродными волокнами...
MIKLE>> такое не варится вобсче.
sas1975kr> Вполне себе композит. И вполне себе механически обрабатывается. Да и со сваркой проблем ЕМНИП нет.

думаем... головой.

sas1975kr> Ты не лесник ау. Ты Сусанин.
sas1975kr> То у тебя керамика в метровых размерах - несуесветная фантастика. То предлагаешь посмотреть ее в корпусах реальных аппаратов. Определись как-то. Что фантастика, а что реальность.

У меня на "поясе лесника" ожерелье черепов троллей — вашего не хватает Я уже определился, ваш же шанс лишь в прочтении упомянутых документов, потому что троллей я не кормлю, я их ем

sas1975kr> То у тебя керамика в метровых размерах - несуесветная фантастика. То предлагаешь посмотреть ее в корпусах реальных аппаратов. Определись как-то. Что фантастика, а что реальность.

Нашей с Ау дискуссии о керамических подлодках уже что-то около полугода или даже болъше. Была даже тема такая. Так вот, за это время мы оба времени не теряли и занималисъ самоликбезом. Каждый по своим каналам... Так вот, в конечном итоге Ау все больше склоняется к практической возможности применеия керамики в подводной технике, а я все больше склоняюсь к невозможности ее использования в том виде, который хотелось бы мне. Каждый постепенно отходит от своей изначальной идеи "Фикс"...

П.С. Кермику, я как корабел вообще-то слушатъ не должен и ее нет в списке лекций, которые нужно посещать, но я продолжаю это делать просто потому, что сопромат один из моих любимых предметов...

MIKLE> думаем... головой.

Чего там думать. Варится так же как и алюминий...

au> У меня на "поясе лесника" ожерелье черепов троллей — вашего не хватает Я уже определился, ваш же шанс лишь в прочтении упомянутых документов, потому что троллей я не кормлю, я их ем

Так керамика в метровой геометрии фантастика или реальность?

au> Борные волокна в композите в набор шаттла пошли.

Мнэээ, а где именно???

sas1975kr> Чего там думать. Варится так же как и алюминий...

Не варится, потому что...

единственное, что может варитъся это сплав с короткими неориентированными волокнами. Но они там на фиг не нужны, так как не изменяют механических, химических качеств материала и не снижают его стоимостъ (Единственные причины по которым,например, выпускают пластмассы армированные коротким стекловолокном или каким-нибудь минералъным наполнителем)

Как только Вы хотите ориентировать волокна солидной длины, или даже уложить в алюминиевую матрицу трехмерные углеродные или каие-либо еще ткани, то любая сварка чрезвычайно уменъшает местную прочность Вашей конструкции.

Fakir> Мнэээ, а где именно???

Где именно пошел не помню, кажется из них всего одну протяженную деталь на шаттлах лепили. Больше применеиня они не нашли. Инфу подтвердил и профЭссор...

(Что-то крутится в голове вроде каких-то несущих конструкций крыла)

sas1975kr> Так керамика в метровой геометрии фантастика или реальность?

CVI - фантастика. Другие технологии - реальность.

На момент иshодного спора ни одна из сторон об этом доподлинно не знала...

au>> Борные волокна в композите в набор шаттла пошли.
Fakir> Мнэээ, а где именно???

A.K.> Не варится, потому что...
A.K.> единственное, что может варитъся это сплав с короткими неориентированными волокнами. Но они там на фиг не нужны, так как не изменяют механических, химических качеств материала и не снижают его стоимостъ (Единственные причины по которым,например, выпускают пластмассы армированные коротким стекловолокном или каким-нибудь минералъным наполнителем)

Насколько мне не изменяет память металломатричные композиты только в таком варианте и делают. С короткими волокнами. Вместо волокон могут применяться кристаллы (в том числе нано) и керамика...
просто по другому технологии не позволяют делать.

A.K.> Как только Вы хотите ориентировать волокна солидной длины, или даже уложить в алюминиевую матрицу трехмерные углеродные или каие-либо еще ткани, то любая сварка чрезвычайно уменъшает местную прочность Вашей конструкции.

Не спрашиваю о том, как ты алюминий с волокном смешивать будешь.. Будем считать что у нас типа смола в качестве матрицы....
А в чем проблема алекс? Волокна ложатся в местах нагружения. В местах сварки - чистый металл (и соответственно локальное усиление)
Любая сварка механически волокна не трогает. А термически - либо соотв. волокно, либо специальные способы сварки.

sas1975kr> Насколько мне не изменяет память металломатричные композиты только в таком варианте и делают. С короткими волокнами. Вместо волокон могут применяться кристаллы (в том числе нано) и керамика...
sas1975kr> просто по другому технологии не позволяют делать.

Сэр, хорош пургу гнать... Книжку откройте первую попавшуюся по MMC — в сети есть совершенно бесплатно.

sas1975kr> Любая сварка механически волокна не трогает.

Волокна усиливают материал, ради чего он и композитный, и вот там где волокна кончаются и не соединены, там будет не просто один (слабый) металл с локальной концентрацией напряжений, там ещё и волокна повылазят.


Повторяю ещё раз: хватит лютой пурги.

au> Сэр, хорош пургу гнать... Книжку откройте первую попавшуюся по MMC — в сети есть совершенно бесплатно.

Не затруднит ли вас СЭР, привести первую попавшуюся на русском книгу...

А то в инете все больше попадаются статьи типа этой:


в которой:

Получение металломатричных композитов (ММК) с высокотвердыми армирующими порошками затруднено из-за плохой (иногда отсутствия) смачиваемости между расплавом матричного металла и упрочнителями при литейных способах получения композитов или недостаточной прочности вследствие слабой адгезии на границе раздела компонентов при порошковых методах. Для получения ММК используются методы механического легирования и динамического компактирования.

 

sas1975kr> Не затруднит ли вас СЭР, привести первую попавшуюся на русском книгу...

Затруднит: все известные мне — на английском. Тему незнания английского поднимать не надо — тут речь о ММС, а не о трудностях перевода. Вот вам пара страниц с выделением актуального текста и картинкой:

sas1975kr>> Насколько мне не изменяет память металломатричные композиты только в таком варианте и делают. С короткими волокнами. Вместо волокон могут применяться кристаллы (в том числе нано) и керамика...
sas1975kr>> просто по другому технологии не позволяют делать.
au> Сэр, хорош пургу гнать... Книжку откройте первую попавшуюся по MMC — в сети есть совершенно бесплатно.

Вырезанный вами пдф содержи мало информации. Но все равно спасибо. Почитал Вику. В ней больше информации и описаны способы получения.

Я отстал от жизни - есть способы получения металломатричных композитов с длинным волокном.
Поэтому насчет "только" ошибался. Признаю свою неправоту. Все же композитов два вида - с длинным и с коротким волонком. В коротких и всякие нановолокна и т.д.

au> Волокна усиливают материал, ради чего он и композитный, и вот там где волокна кончаются и не соединены, там будет не просто один (слабый) металл с локальной концентрацией напряжений, там ещё и волокна повылазят.
au> http://www.ultramet.com/images/fiber_interface_scanning_01.jpg
au> Повторяю ещё раз: хватит лютой пурги.

Блин где пурга? Вы что не понимаете конструкцию? Что повылазит? Отсек состоит из двух частей. Основная - корпус, армированный волокном. Причем если вы еще об этом не подумали - корпус нагружен внешним давлением. И волокно должно идти не вдоль отсека, а по кругу. Так что на конце отсека никаких срезов волокон вообще не может быть.
Я же предлагаю на конце корпуса делать шпангоут из чистого метала.
Никакой пурги. Конструктивно снижение прочности в районе шпангоута компенсируется увеличением его толщины.
На счет свариваемости - мое ИМХО - что не нет проблем сварить. Там ведь чистый метал. С учетом того что волокно в матрицы попадает в том числе и при заливке расплавленым металлом, не вижу проблем в его кратковременном нагреве. Можно попросить Алекса, чтоб спросил своего профессора, возможна ли такая конструкция и технология...

sas1975kr> Вырезанный вами пдф содержи мало информации.

Вот вам пара примеров, дальше сами:


Если после этого вам не удастся овладеть полным текстом, значит не судьба

sas1975kr> Я отстал от жизни - есть способы получения металломатричных композитов с длинным волокном.

Уж четверть века как.

sas1975kr> Поэтому насчет "только" ошибался. Признаю свою неправоту. Все же композитов два вида - с длинным и с коротким волонком. В коротких и всякие нановолокна и т.д.

Почитайте всё же. Есть усиления партикулятом, усами, короткими/рубленными волокнами, длинными волокнами, и ин ситу.

sas1975kr> Блин где пурга? Вы что не понимаете конструкцию? Что повылазит?
sas1975kr> Никакой пурги. Конструктивно снижение прочности в районе шпангоута компенсируется увеличением его толщины.

Вы не понимаете сути усиления, вот и пурга. Почитайте книжки, посмотрите в них фото — поймёте, принципы просты, проблемы очевидны (по снимкам).

au> Вы не понимаете сути усиления, вот и пурга. Почитайте книжки, посмотрите в них фото — поймёте, принципы просты, проблемы очевидны (по снимкам).

Гм. Что значит я не понимаю сути усиления? У меня все таки инженерное образование. Я инженер констурктор. И композиты тоже читали.


А книги сами по себе ничего не дают. Их еще применять надо уметь.

Что не понятного в том что я вам говорю?
Укрепляют там где есть нагрузка. Волокно работает на растяжение.
Силовой корпус ПЛ работает на сжатие. Элемент отсека испытывает наибольшую нагрузку на срез и устойчивость.
Там единственный вариант усилить конструкцию - намотку волокна делать в радиальном направлении.
Причем на устойчивость волокно не работает. На срез одинаково работает как длинная нить так и коротко рубленое волокно.
То, что район шпангоута делается из чистого металла, уже говорил. Причем корпус без мест соединения сделать нерально. Соответственно они все равно будут. А их в любом случае нужно усиливать. В виду их небольшого объема считаю что их можно просто увеличением толщины делать. В виде шпангоута.

А теперь плиз. Можно увидеть конструктивную критику, а не навешивание ярлыков.