Cтраница 1
Максимальное межслойное нормальное напряжение у свободной кромки по приближенной теории должны иметь образцы со схемой армирования [ 37 5 / 90 ] s, для которой о / ех принимает максимальное значение 6 19 ГПа. Это означает, что образцы с этой схемой армирования при нагружении на растяжение больше всего подвержены риску разрушения расслоением, идущим от свободной кромки. Расслоение в слоистых пластиках - это разрушение тонкого слоя матрицы между слоями, вызванное межслойными напряжениями. [1]
![]() |
Критерий разрушения смешанного вида. Разрушение наступает, когда в некоторой точке ( / - 0, фо функция разрушения / 1. [2] |
Величина межслойных нормальных напряжений связана с последовательностью укладки слоев композита по толщине. [3]
Результаты оценки межслойных нормальных напряжений у свободной кромки но формуле ( 4) представлены на рис. 5.14. Оказалось, что посредством введения изотропной клеевой прослойки толщиной, равной толщине монослоя углепластика, в срединную плоскость удается уменьшить наибольшее значение а ах при в 37 5 в 4 37 раза. [4]
Полученные приближенные оценки межслойного нормального напряжения позволили установить влияние геометрических параметров укладки слоев композита ( углов армирования и последовательности расположения слоев по высоте) на его отношение к активному напряжению ах или деформации ех. Довольно широкий диапазон численных значений этого отношения в зависимости от упругих характеристик монослоев гибридного композита дает возможность провести отбор материалов при проектировании укладки слоев. [5]
Кроме того, в этой теории не учитывается межслойное нормальное напряжение, которое, как показали Пэйгано и Пайпс [8], - главная причина разрушения расслоением. Несмотря на точные результаты, полученные для частот колебаний, прогиба и осевого напряжения в отдельных задачах изгиба, рассмотренных Сринивасом [30], эта теория обычно не применяется для анализа напряжений слоистых композитов. [6]
![]() |
Распределение межслойного нормального напряжения в области пограничного слоя по координате z ( последовательность укладки [ 15 / 45 ]. [7] |
Приведенный выше аргумент свидетельствует, что при анализе расслоения межслойное нормальное напряжение о. Это не означает, что межслойные касательные напряжения не влияют на механизм расслоения, а только указывает на то, что различия в прочности, вызванные переменой мест групп слоев в данном композите, по-видимому, в меньшей степени зависят от этих напряжений. Авторы хотели бы отметить, что изложенный механизм поведения объясняет различие в усталостной прочности образцов из слоистых композитов с монослоями 15, 45, наблюдавшееся Фойе и Бейке ром, а именно вынесение слоев 45 наружу композита приводит к сжимающему межслой-ному нормальному напряжению в зоне свободной кромки и, следовательно, к усилению композита. Однако проводя подобные вычисления, необходимо учитывать возможность значительного влияния начальных температурных напряжений, обусловленных процессом изготовления композита. Полагая, что рассматриваемый композит характеризуется продольным и поперечным коэффициентами температурного расширения, равными соответственно aL 5 4 lO VC и т - 45 10 - 6 / С, и упругим поведением при охлаждении, установим, что знак напряжения а в каждом слое такой же, как в случае на-г РУжения композита растяжением. Таким образом, наш вывод не изменяется. [8]
Этот раздел посвящен разработке Пэйгано [9] модели для вычисления распределения межслойного нормального напряжения по Центральной плоскости слоистого композита со свободными кромками. Идеи и результаты, представленные здесь, оказались весьма ценными при разработке глобально-локальной модели, описывающей поведение слоистого композита. [9]
![]() |
Расчетные и экспериментальные значения критического напряжения ах в момент начала расслоения. [10] |
Данные композиты макроскопически одинаковы, и во всех них способно развиваться растягивающее межслойное нормальное напряжение аг вблизи свободных кромок при осевом сжатии. [11]
Рассмотрим влияние изменения степени анизотропии упругих характеристик композита по высоте укладки на величину межслойного нормального напряжения в зоне КЭ при заданном уровне осевой деформации ЕХ. Характерным для всех шести гибридных КМ является смена знака ст 3 при изменении значений угла 0, причем кривые 5 и 6 пересекают ось абсцисс дважды, остальные - один раз. [12]
Разработан и экспериментально подтвержден в широком диапазоне варьирования структурных параметров инженерный метод оценки; максимальных межслойных нормальных напряжений в зоне кромоч - j ного эффекта. Определена степень влияния структурных и геометри - ческих параметров на величину максимальных межслойных нормаль ных напряжений у свободной кромки. Получены диапазоны измене-i ния геометрических ( углов армирования, порядка расположения слоев ] и их толщины) и физических параметров экстремальных укладок ком - позитов, которые соответствуют наибольшим кромочным нормаль - ным напряжениям. [13]
![]() |
Деформации в начале расслоения от действия материал ТЗОО / 1034С. [14] |
Межслойное касательное напряжение также вызывает расслоение, однако разрушение от межслойного сдвига TXZ всегда происходит не без влияния межслойного нормального напряжения, механизм действия которого совместно с касательным напряжением еще не совсем понятен. В табл. 3.3 приведены деформации в начале расслоения вследствие одновременного действия межслойных касательного и нормального напряжений. [15]