Решение: Конструкционные материалы и их применение

Ниже представлено решение заданий с экрана, оформленное для записи в тетрадь. Задание 1. Заполнение пропусков в тексте Конструкционные — материалы, из которых изготавливаются различные конструкции, детали машин, элементы сооружений, воспринимающих силовую нагрузку. Наиболее распространенными конструкционными материалами являются металлы. Древесина, керамика, стекло, резина и полимерные материалы — это неметаллические материалы. К композиционным относят материалы, включающие в свою конструкцию несколько разнородных материалов с выраженной границей раздела. Фанера является композитом, состоящим из склеенных между собой листов шпона с перпендикулярным расположением волокон. Задание 2. Кейс «Материалы для космических технологий» Для создания надежного космического робота, способного работать в экстремальных условиях, необходимо использовать передовые материалы. Российская космическая отрасль традиционно лидирует в разработке таких технологий. Выбор материалов для деталей робота: 1. Корпус: Титан или Углепластик. Обоснование: Титан обладает высочайшей удельной прочностью и коррозионной стойкостью, выдерживает резкие перепады температур. Углепластик (композит) позволит максимально облегчить конструкцию при сохранении жесткости. 2. Колеса/гусеницы: Алюминий (сплавы) или специальная морозостойкая Резина. Обоснование: Алюминиевые сплавы легкие и прочные. Если требуются упругие элементы, необходима резина, сохраняющая эластичность при \( -100^{\circ}C \). 3. Антенны: Алюминий. Обоснование: Обладает отличной электропроводностью, малым весом и достаточной прочностью для развертываемых конструкций. Вывод: Для каждой детали материал выбирается исходя из баланса массы и прочности. Наилучшим решением для основы робота являются титановые сплавы и композиты, так как они обеспечивают долговечность аппарата в агрессивной космической среде, что подтверждается успешным опытом эксплуатации отечественных луноходов и орбитальных станций.