Cтраница 2
Точно так же могут применяться механические виды соединений при условиях: а) исключения наличия существенных повреждений, вызванных механической обработкой композиционного материала при подготовке его для соединения, б) определения допустимой нагрузки и усилия отрыва для анизотропного композиционного материала. [16]
Для проверки прочности композиционных материалов при сдвиге необходимо определить их сопротивление действию касательных напряжений. Анизотропные композиционные материалы в зависимости от ориентации сдвигающих усилий по отношению к осям упругой симметрии материала различно сопротивляются деформации сдвига. Различают сдвиг в плоскости расположения армирующего материала и сдвиг в плоскостях, параллельных плоскости расположения армирующего материала. Эту деформацию обычно называют межслойным сдвигом, а соответствующее разрушение - скалыванием по слою. [17]
Горизонтальный стабилизатор самолета F-111 представляет собой первый ответственный полноразмерный основной агрегат, спроектированный и изготовленный из перспективных композиционных материалов-боропластиков. В результате успешного выполнения программы была продемонстрирована возможность рационального проектирования изделий из анизотропных композиционных материалов, а также показано, что технологический процесс, основанный на использовании лент-препрегов шириной 76 2 мм из борных волокон, отвечает требованиям массового производства. Таким образом, уже на ранней стадии развития композиционных материалов работы по этой программе убедительно доказали, что эпоксидные боропластики могут найти практическое применение в технике. [18]
Композиционные материалы, рассматриваемые как однородные с эффективными свойствами, в зависимости от структуры могут быть как изотропными, так и анизотропными, даже если они состоят только из изотропных компонентов. Вопросам прогнозирования неупругих эффективных свойств изотропных композитов посвящены работы [80, 111, 237, 287] и др. При постановке задач определения эффективных характеристик анизотропных композиционных материалов возникает необходимость выбора теории пластичности анизотропного тела, позволяющей адекватно описать поведение эквивалентной однородной среды. [19]
При одноосном сжатии образец может также разрушиться либо путем отрыва в продольном направлении ( поз. Первый случай относится к типу /, а второй - к типу / / напряженного состояния. При продольном сдвиге / / образуется скол в образце ( поз. В сложных случаях ( анизотропные и композиционные материалы) разрыв представляет собой сочетание местных отрывов и сколов по плоскостям легчайшего разрушения ( поз. Пластичное твердое тело разрушается в месте разрыва сужения ( шейки) ( поз. [20]
Экспериментальное определение сопротивления композиционного материала при сдвиге путем испытания на кручение также не обеспечивает однородное напряженное состояние. При кручении полого анизотропного цилиндра в виде тонкостенной трубы распределение напряжений по толщине стенки трубы неоднородно. Наибольшие значения напряжений возникают на наружной поверхности трубы. Даже небольшая неравномерность в распределении касательных напряжений по толщине стенки трубы из анизотропного композиционного материала может привести к локальному скалыванию по наружному слою. Полученные таким образом характеристики прочности будут заниженными, так как не будут соответствовать разрушению материала трубы в целом. [21]
Технологический процесс изготовления композиционных магнитов состоит из операций изготовления порошка-наполнителя, смешения его с органической связкой, формования изделий. Ферритовые порошки, применяемые для изготовления спеченных магнитов, не могут быть использованы для композиционных магнитов вследствие дефектности, возникающей при помоле и устраняемой последующим спеканием. Поскольку композиционные материалы не подвергаются высокотемпературной обработке, необходимы бездефектные порошки с высокими исходными свойствами. Простейшим способом получения таких порошков Является отжиг порошка после помола при температуре, еще не приводящей к существенному спеканию, но достаточной для восстановления свойств феррита. Для получения анизотропных композиционных материалов требуются порошки двух видов: с чешуйчатой формой частиц для получения анизотропии методами многократной прокатки ( каландровый эффект) и с изометричной формой частиц для их ориентации в жидком ( расплавленном) полимере магнитным полем. Соответственно разрабатываются различные технологические процессы изготовления таких порошков. Технология получения порошков сплавов кобальта с редкоземельными элементами не отличается от технологии изготовления порошков для спеченных магнитов. Главная проблема заключается в защите готовых порошков от окисления, например, с помощью покрытий частиц слоем никеля или цинка. Кроме того, для таких порошков целесообразнее применять мишметаллы одного из редкоземельных элементов, как более дешевое сырье. [22]
Это объясняется высокой удельной прочностью и жесткостью, возможностью проектирования материала с заданными физическими и механическими свойствами. Отличительной особенностью данных материалов является анизотропия физико-механических характеристик, причем степень анизотропии зависит от структуры материала и может быть получена соответствующей укладкой армирующего наполнителя. Это дает возможность конструктору проектировать не только детали и изделия, но и сам материал. Проектирование конструкций и изделий требует знания теорий прочности анизотропных композиционных материалов. В настоящее время изучение прочности композиционных материалов ведется в двух направлениях. В работах первого направления 19 10 ] и других композиционные материалы рассматриваются как неоднородные составные материалы, представляющие собой регулярную многослойную среду из чередующихся слоев арматуры и прослоек полимерного связующего. При практическом использовании этой теории возникают трудности, обусловленные технологическими дефектами изготовления конструкций, дефектами структуры и пр. [23]
Термическое расширение полимеров можно значительно уменьшить введением соответствующих наполнителей. В табл. 6.3 приведены коэффициенты расширения ряда полимерных композиционных материалов, выпускаемых в промышленном масштабе. В отдельных случаях могут быть получены композиционные материалы, термическое расширение которых составляет одну пятую от расширения ненаполненного полимера. За счет чего наблюдается такой эффект. Является ли уменьшение расширения постоянным или оно зависит от времени. Ниже будет показано, что для изотропных композиционных материалов отсутствует обобщенная теория, достаточно точно описывающая их поведение. Коэффициент термического расширения таких материалов невозможно рассчитать на основе общих представлений о свойствах полимеров, хотя они и являются основополагающими для подобных расчетов. Для анизотропных композиционных материалов, например с однонаправленной ориентацией армирующего наполнителя, можно) достаточно точно рассчитать термический коэффициент термического расширения в продольном направлении. [24]
Термическое расширение полимеров можно значительно уменьшить введением соответствующих наполнителей. В табл. 6.3 приведены коэффициенты расширения ряда полимерных композиционных материалов, выпускаемых в промышленном масштабе. В отдельных случаях могут быть получены композиционные материалы, термическое расширение которых составляет одну пятую от расширения ненаполненного полимера. За счет чего наблюдается такой эффект. Является ли уменьшение расширения постоянным или оно зависит от времени. Ниже будет показано, что для изотропных композиционных материалов отсутствует обобщенная теория, достаточно точно описывающая их поведение. Коэффициент термического расширения таких материалов невозможно рассчитать на основе общих представлений о свойствах полимеров, хотя они и являются основополагающими для подобных расчетов. Для анизотропных композиционных материалов, например с однонаправленной ориентацией армирующего наполнителя, можно достаточно точно рассчитать термический коэффициент термического расширения в продольном направлении. [25]