Cтраница 2
Знакомство с аналитическими работами показывает, что расслоение свободной кромки связано в основном с существованием межслойных напряжений, которые при плоскостном нагружении материала сильно локализованы вблизи свободной кромки. Из таких работ, как [5,6], очень хорошо понятна природа межслойных напряжений, в частности величина и знак каждой из компонент. В работе [7] показано, что величина нормального межслойного напряжения сильно меняется по толщине свободной кромки, и его максимум ( модель не учитывает сингулярностей) в большинстве случаев находится в срединной плоскости композита, там, где обращается в нуль касательная компонента напряжения. Таким образом, приняв, что разрушение композита описывается критерием максимального напряжения, можем предположить, что расслоение наступит в срединной плоскости, когда межслойное нормальное напряжение превысит межслойную прочность слоистой системы, которая полагается равной трансвер-сальной ( в направлении оси z) прочности. Показано, что определенное таким образом az в начале расслоения намного больше трансвер-сальной прочности. Рассчитанные таким способом компоненты межслойного напряжения на свободной кромке не зависят от толщины слоистого композита до тех пор, пока остаются постоянными объемная доля слоев каждого направления и последовательность их укладки. [16]
Одним из основных вопросов, связанных с использованием критериев при выборе клеевых соединений, является дальнейшее усовершенствование методов определения расчетных характеристик. Необходимы как чистые характеристики адгезионного слоя, так и эффективные, определяемые при испытании модели соединения. Последние наиболее пригодны и доступны, и поэтому их используют гораздо чаще. Расчетные методы, основанные на использовании чистых характеристик материалов соединения в соответствующих критериях прочности ( например, в критерии максимальных напряжений), являются, по существу, универсальными. Эмпирический подход, основанный на использовании эффективных характеристик требует для своей реализации испытания относительно небольшого числа модельных образцов. Хотя такой метод и пригоден лишь внутри исследованного круга материалов и соединений, он широко используется благодаря своей простоте, на этапе предварительного проектирования соединения. [17]
Устанавливается, что произвольную поверхность прочности можно описать полиномами от напряжений или деформаций, удовлетворяя при этом определенным основным требованиям математического характера. Построенные ранее критерии разрушения анизотропных сред переписываются как тензорно-поли-номиальные. При этом обнаруживается сходство различных критериев и неизвестные ранее полезные для приложений свойства преобразований, включая замену одной системы координат другой и непосредственный переход от формулировок в напряжениях к формулировкам в деформациях и обратно. Показывается также ( и это идет вразрез с установившимся мнением), что различные интуитивно простые критерии ( такие, как критерий максимальной деформации или критерий максимального напряжения) сложны в математическом плане. Кусочно линейный характер этих критериев приводит к дополнительным ограничениям, обеспечивающим взаимно однозначное соответствие между формулировками в напряжениях и деформациях, но иногда препятствующим применению этих критериев на практике. Устанавливается, что формулировки, использующие инвариантные в изотропном случае характеристики, ограничены частным случаем ортотропии и поэтому представляют собой вырожденные случаи тензорно-полиномиального критерия общего вида. [18]