Cтраница 1
Современные композиционные материалы созданы по образу и подобию встречающихся в природе. Если рассмотреть срез древесины, то она оказывается естественным композиционным материалом, состоящим из волокон целлюлозы в матрице ( наполнителе) из лигнина. Волокна целлюлозы обладают высокой прочностью на разрыв и легко изгибаются. Наполнитель - лигнин связывает волокна в единое целое и придает материалу необходимую жесткость. [1]
Испытание современных композиционных материалов на сжатие является не менее сложной задачей, чем испытание на растяжение, особенно при определении предела прочности. Испытание на сжатие имеет свою специфику и во многом отличается от испытания на растяжение. Эти факторы являются следствием специфических свойств композиционных материалов. Одной из главных задач при испытании на сжатие является правильный выбор схемы нагружения образца внешними усилиями. [2]
Основной недостаток современных композиционных материалов заключается в несовершенстве переходного слоя матрица - упрочняющий компонент. [3]
Технико-экономическая эффективность современных композиционных материалов зависит от того, насколько их анизотропия соответствует задачам повышения прочности и жесткости изделия. В простейших случаях задача решается элементарно: максимальные прочность и жесткость, например при одноосном растяжении, достигаются тогда, когда все волокна ориентированы по направлению приложенной нагрузки. В более сложных случаях решению задачи должны помочь графики и таблицы, приведенные в справочнике. [4]
Среди основных групп современных композиционных материалов можно выделить следующие. [5]
Наибольший объем внедрения современных композиционных материалов наблюдается в настоящее время в авиационной технике. Нормы прочности, приведенные в таких руководствах как MIL-A - 8860, относятся и к композиционным материалам, используемым в проектируемых летательных аппаратах. [6]
Аналогичные данные относятся к современным композиционным материалам, состоящим из весьма прочных волокон и более мягкого связующего - материала. [7]
Армированные волокнами материалы / / Современные композиционные материалы. [8]
Такими материалами в первую очередь являются современные композиционные материалы, или композиты, как все чаще называют эти материалы в научной литературе. Создание самых разнообразных композитов опирается на уникальную по простоте идею армирования, когда, например, податливый пластичный материал матрицы пронизывается жесткими высокопрочными волокнами. Именно эта идея армирования, заимствованная пока в крайне упрощенном виде у природы, в последние годы стимулировала интенсивное развитие новых представлений о деформировании и разрушении материалов, а главное, поставила проблему конструирования самих материалов. [9]
Разработка структурных моделей особенно важна для современных композиционных материалов. По сравнению с традиционными конструкционными материалами свойства композитов мало изучены. Каждый год разрабатывают сотни новых композитов, очень часто композит как материал создают вместе с конструкцией. Испытания композитов на малых образцах недостаточно информативны. Из-за побочных эффектов, к которым многие композиты более чувствительны, чем традиционные материалы, они ведут себя в образце иначе, чем в конструкции. Перенос результатов испытаний образцов на натурные конструкции затруднен из-за четко выраженного, но трудно предсказуемого масштабного эффекта. Применительно к задачам прогнозирования ресурса возникают дополнительные трудности из-за необходимости экстраполяции результатов испытаний на малой базе. [10]
Как для стеклопластиков, так и для современных композиционных материалов установлена зависимость коэффициента демпфирования от частоты и амплитуды колебаний. Всеми исследователями отмечено возрастание демпфирования при увеличении частоты или амплитуды колебаний. Коэффициент демпфирования зависит от частоты для материалов, армированных под различными углами в большей степени, чем для однонаправленных. [11]
Однонаправленные волокнистые композиты являются важным конструктивным элементом многих современных композиционных материалов. Сопротивление их растяжению часто решает вопрос о применении их в той или иной конструкции. При этом по разным технологическим обстоятельствам совершенно неизбежен обрыв отдельных нитей задолго до разрушения всего образца. Например, в стеклопластиках обрывы замечены уже при нагрузках, составляющих лишь 1 / 10 от предельных. В настоящем параграфе вначале рассматривается растяжение бесконечного упругого пространства с инородным упругим цилиндром, имеющим сквозную щель ( обрыв); вводится представление о зоне влияния обрыва и определяется его радиус. Это представление позволяет дать простой ответ на вопрос об оптимальной укладке нитей, а также дать простую оценку нижней границы объемной доли волокон, для которой разрушение композита будет идеально вязким, так что влиянием обрывов нитей можно пренебречь. [12]
Новым этапом развития зубчатых передач из композиционных материалов является применение современных композиционных материалов на основе высокопрочных и высокомодульных углеродных волокон. Эти материалы отличаются высокой прочностью, легкостью и жесткостью и являются самосмазывающимися материалами. [13]
Книга содержит много полезных сведений о свойствах армированных пластиков и более современных композиционных материалов и дисперсных систем, номенклатуре выпускаемых промышленностью исходных компонентов ( армирующих наполнителей, связующих смол), технологическим приемам изготовления деталей и узлов конструкций, объемам их производства и применения, перспективам роста применения композиционных материалов и ожидаемой технико-экономической эффективности от их использования. Несомненный интерес представляет конструкторская и технологическая проработка ряда узлов и деталей, используемых в космических летательных аппаратах ( гл. [14]
Изделие, показанное на рис. 11, представляет прекрасный пример применения современных композиционных материалов для ответственных деталей, подвергающихся вибрациям или возвратно-поступательным движениям. Это ремизные рамы ткацких станков типа Бонас. Применение углеродных волокон дает возможность увеличить жесткость и уменьшить массу рам и, таким образом, позволяет увеличить скорость, не опасаясь усталостных разрушений, обычно присущих металлам. Очевидно, что при таком повышении производительности применение углеродных волокон может оказаться эффективным и при существующих ценах. [15]