Однонаправленный композиционный материал
Cтраница 2
 |
Взаимосвязь между растягивающим напряжением и сдвиговой деформацией в однонаправленном композиционном материале при действии растягивающих напряжений под углом к главной оси. [16] |
В результате действия напряжений под углом к главному направлению однонаправленного композиционного материала появляется взаимосвязь между растягивающим напряжением и сдвиговой деформацией. [17]
Сначала укажем на основные допущения, принятые при приближенном описаний деформативных характеристик однонаправленного композиционного материала [49]: 1 - компоненты армированного пластика ( волокно и матрица) изотропны и линейно упруги и работают совместно на всех этапах деформирования; 2 - единичный объем материала находится в условиях плоского напряженного состояния; 3 - пренебрегается напряжениями, перпендикулярными к волокнам при действии нормальной нагрузки вдоль волокон; 4 - деформации вдоль нагрузки при поперечном ( к направлению волокон) растяжении-сжатии пропорциональны в каждой компоненте ее объемному содержанию в материале; 5 - напряжения неизменны в объеме отдельных компонентов. [18]
Как ни удивительно, в литературе отсутствуют какие-либо сообщения о систематических исследованиях явлений переноса в ас-бопластиках, несмотря на их широкое применение. Изучение коэффициентов теплопроводности однонаправленных композиционных материалов на основе антофиллита и эпоксидного связующего было предпринято НИИ взрывчатых веществ [24] в связи с их применением в качестве материалов конструкционного назначения в химическом машиностроении и в качестве высокотемпературных теплоизоляционных материалов. Результаты этого исследования, приведенные на рис. 7.15, являются первым шагом в заполнении пробела в наших знаниях в этой области. Было исследовано влияние объемной доли волокна и температуры на kCr - Для установления корреляции между экспериментальными и расчетными данными были использованы уравнения (7.24) и (7.25), которые, как отмечалось выше, оказались вполне приемлемыми для установления такой корреляции для коэффициентов теплопроводности в поперечном направлении композиционных материалов на основе углеродных волокон. Кроме того, на рис. 7.15 приведены некоторые дополнительные данные, относящиеся к композиционным материалам на основе тканых матов и матов с хаотически расположенными в плоскости хризотиловыми волокнами, и некоторые показатели свойств композиционных материалов на основе эпоксидной смолы. Имеется некоторое различие в свойствах материалов на основе хризотила и антофиллита. Для облегчения сравнения свойств композиционных материалов данные на рис. 7.15 отнесены к общепринятой стандартной температуре 35 С. Экспериментально установлено [24], что для композиционных материалов на основе антофиллита и эпоксидной смолы характерны низкие значения температурного коэффициента теплопроводности. [20]
Как ни удивительно, в литературе отсутствуют какие-либо сообщения о систематических исследованиях явлений переноса в ас-бопластиках, несмотря на их широкое применение. Изучение коэффициентов теплопроводности однонаправленных композиционных материалов на основе антофиллита и эпоксидного связующего было предпринято НИИ взрывчатых веществ [24] в связи с их применением в качестве материалов конструкционного назначения в химическом машиностроении и в качестве высокотемпературных теплоизоляционных материалов. Результаты этого исследования, приведенные на рис. 7.15, являются первым шагом в заполнении пробела в наших знаниях в этой области. Было исследовано влияние объемной доли волокна и температуры на kcr - Для установления корреляции между экспериментальными и расчетными данными были использованы уравнения (7.24) и (7.25), которые, как отмечалось выше, оказались вполне приемлемыми для установления такой корреляции для коэффициентов теплопроводности в поперечном направлении композиционных материалов на основе углеродных волокон. Кроме того, на рис. 7.15 приведены некоторые дополнительные данные, относящиеся к композиционным материалам на основе тканых матов и матов с хаотически расположенными в плоскости хризотиловыми волокнами, и некоторые показатели свойств композиционных материалов на основе эпоксидной смолы. Имеется некоторое различие в свойствах материалов на основе хризотила и антофиллита. Для облегчения сравнения свойств композиционных материалов данные на рис. 7.15 отнесены к общепринятой стандартной температуре 35 С. Экспериментально установлено [24], что для композиционных материалов на основе антофиллита и эпоксидной смолы характерны низкие значения температурного коэффициента теплопроводности. [22]
В главе 4 представлен подробный обзор исследований, посвященных статике, устойчивости и динамике пластин из композиционных материалов. Рассмотрены феноменологические соотношения упругости для пластин из однонаправленных композиционных материалов, находящихся в условиях плоского напряженного состояния, матрицы жесткости для тонких слоистых пластин, теории малых и больших прогибов тонких пластин, толстые слоистые и трехслойные плиты. Для всех типов пластин приведены основные гипотезы, теоретические соотношения, подробно рассмотрены различные частные случаи. Анализ дан в предположении, что материал линейно упругий и установлены случаи, для которых это предположение нарушается. [23]
В главе 4 представлен подробный обзор исследований, посвященных статике, устойчивости и динамике пластин из композиционных материалов. Рассмотрены феноменологические соотношения упругости для пластин из однонаправленных композиционных материалов, находящихся в условиях плоского напряженного состояния, матрицы жесткости для тонких слоистых пластин, теории малых и больших прогибов тонких пластин, толстые слоистые и трехслойные плиты. Для всех типов пластин приведены основные гипотезы, теоретические соотношения, подробно рассмотрены различные частные случаи. Анализ дан в предположении, что материал линейно упругий, и установлены случаи, для которых это предположение нарушается. [24]
Кроме того, необходимо еще установить условие завершения первой и начала второй стадии, оканчивающейся полным разрушением тела при достижении трещинами их критических размеров. Такой путь полного описания процесса длительного разрушения намечен, например, в работах В. В. Болотина применительно к однонаправленным композиционным материалам. Однако в подавляющем большинстве случаев длительную прочность пока еще оценивают на основе рассмотрения либо только стадии рассеянных, либо только стадии локальных повреждений. Первый путь, во многих случаях вполне обоснованный, может считаться в настоящее время более универсальным. С другой стороны в современных расчетах на многоцикловую усталость металлических конструкционных элементов проявляется тенденция ограничиваться рассмотрением только стадии роста трещин усталости, развивающихся из некоторых исходных ( технологических) дефектов в виде малых поверхностных трещин с нормированной начальной длиной или глубиной. Иногда при решении практически одинаковых проблем усталостной прочности применяется в одних случаях первый, а в других - второй путь, причем в случае использования достаточно полных и достоверных экспериментальных данных о сопротивлении материала оба пути приводят к удовлетворительной оценке ресурса рассматриваемых конструкционных элементов. [25]
 |
Зависимость нормальных а шения 1 / Ь. [26] |
Зависимость относительных нормальных Ту шах и касательных тжу шах напряжений от соотношения геометрических размеров образца представлена на рис. 2.11. Расчетные значения напряжений получены при тех же значениях упругих констант, что и для Охшах - Чувствительность этих напряжений к параметру I значительно выше, чем чувствительность ах Шах - При этом при малых соотношениях длины к ширине образца, как видно из рис. 2.11, влияние исследуемого параметра на значения ixy тах и ау тах велико. Значения этих напряжений при некоторых lib становятся соизмеримыми со значениями предела прочности при сдвиге и предела прочности на отрыв перпендикулярно укладке слоев для некоторых типов слоистых и однонаправленных композиционных материалов, что следует учитывать при выборе геометрических размеров образца. Приведенные кривые свидетельствуют о том, что при lib 6 значения ву max и Ty. Увеличение упругих констант материала образца не меняет характера кривых душах и тх. [27]
Геттен и Эберт [31] исследовали прокатку боралюминия, проводимую в направлении, перпендикулярном направлению укладки волокон. Сообщались новые данные о повышении осевой прочности однонаправленного композиционного материала, о влиянии прокатки на поперечную прочность в работе не указано. [28]
Именно эти процессы в основном ответственны за проявление композитами с хрупкой полимерной матрицей неупругих свойств. В главе обосновывается одна из возможных моделей деформирования и разрушения многослойных композитов при плоском напряженном состоянии. Феноменологический подход используется для описания поведения однонаправленного композиционного материала ( монослоя), структурный - для рассмотрения многослойных композитов, составленных из разноориентированных монослоев. [29]
В четвертой главе изучена долговечность анизотропных вязко-упругих тел с трещинами. В рамках предложенного подхода исследуется развитие трещин в вязко-упругой ортотропной пластине, деформирование которой описывается интегральными операторами с дробно-экспоненциальными ядрами. Разработан приближенный метод решения уравнения роста трещины в этом случае. В качестве примеров исследована долговечность вязко-упругой ортотропной пластины со сдвиговой ползучестью и пластины, выполненной из вязко-упругого однонаправленного композиционного материала, для случая, когда трещина развивается вдоль армирующих волокон. [30]
Страницы: 1 2 3