Межслойное нормальное напряжение

Cтраница 2

Эта модель объединяет подход Пэйгано и ПаЙпса [8] с моделью, основанной на рассмотрении слоя на упругом основании с целью расчета распределения межслойного нормального напряжения. Основные использованные предположения препятствуют распространению этой модели на более сложные конфигурации. [16]

Хотя здесь наблюдается достаточно хорошее соответствие результатов, следует ответить, что их небольшое расхождение можно связать со сложным поведением, присущим данному слоистому композиту, на которое указывалось выше в связи с вычислениями межслойного нормального напряжения. [17]

Микрофотография, показывающая расслоение ( D в образце графито-стекло-эпоксидного слоистого композита ТЗОО, S-2 / 1034C ( Gr 302 / G190 5 при растяжении. В основном расслоение происходит вблизи срединной плоскости. [18]

Далее межслойное нормальное напряжение рассчитывали через трехмерные уравнения состояния, зная измеренные осевую и трансверсальную деформации. [19]

Рассмотрим слоистые композиты, армированные тремя группами волокон. Получим оценку наибольшего межслойного нормального напряжения в срединной плоскости композита. [20]

Расслоение образца при одноосном растяжении. [21]

Последовательностью укладки определяется и знак этих напряжений. Предсказание величины и характера распределе-ния межслойных нормальных напряжений требует применения трехмерного анализа. [22]

Расслоение образца при одноосном растяжении. [23]

Последовательностью укладки определяется и знак этих напряжений. Предсказание величины и характера распределения межслойных нормальных напряжений требует применения трехмерного анализа. [24]

Модель Хаяши основана на неявном предположении о том, что напряжения в плоскости в пределах данного слоя не зависят от координаты по толщине слоистого композита. Однако, к сожалению, вследствие неучета межслойного нормального напряжения поле напряжений, рассчитанное в пределах каждого слоя, не удовлетворяет условию равновесия моментов. [25]

Полоски адгезива снижают межслойные напряжения и повышают сопротивление расслоению. Сони и Ким [43] выполнили анализ и экспериментальное исследование слоистого композита ( 0 / 45 / 90) J, содержащего структурный адгезионный слой в срединной плоское и, где межслойное нормальное напряжение достигает критических значений. Видно, что нормальное напряжение значительно снижается, а межслойное касательное остается почти неизменным. [26]

В главе представлены экспериментальные методы анализа механизмов расслоения у свободных кромок, способы оценки его степени и последствий, а также средства его предотвращения. Обсуждается только начальный этап процесса расслоения. Рассматриваются результаты экспериментального исследования уровня деформаций при расслоении, включая определение координат зоны расслоения и применение неразрушающих методов испытаний. Описан экспериментальный метод определения межслойного нормального напряжения в срединной плоскости слоистого композита с помощью тензодатчи-ков. Данные измерений сопоставлены с результатами расчета. Описан метод аналитического прогнозирования начала расслоения на поверхности раздела под действием нормального и касательного напряжений, основанный на анализе напряженного состояния и критерии прочности. Аналитический прогноз сопоставлен с данными эксперимента. Обсуждается влияние трансверсальных ( прорастающих в глубь материала) трещин на начало расслоения. Представлены данные о наблюдаемых во многих слоистых композитах изменениях жесткости и прочности, вызванных началом расслоения. В заключение обсуждаются некоторые методы подавления расслоения. [27]

Межслойные напряжения, действуя вблизи свободной кромки, обусловливают появление расслоения. Распределения и величины меж-слойных нормального и касательного напряжений изменяются в широких пределах в зависимости от последовательности укладки слоев композита и типа его компонентов. Начало расслоения нетрудно прогнозировать, когда определяющим фактором является межслойное нормальное напряжение. Однако точность прогноза снижается, когда касательное напряжение превышает нормальное. Расслоение обычно происходит по той же поверхности раздела, где ( среднее) межслойное растягивающее напряжение достигает максимума. Трансверсальное растрескивание матрицы может сильно влиять как на начало расслоения, так и на расположение его зоны. [28]

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. [29]

Знак и величину межслойных напряжений можно с достаточной точностью рассчитать, используя аналитическую модель Пэйгано и Сони [7] ( гл. В соответствии с этим утверждением, при одноосном растяжении наблюдается сильное расслоение композита ( 30 / 90) 5 и практически отсутствует расслоение у ортогонально армированного композита. Исключение составляют укладки, у которых слои 90 не разделены слоями 0, а объединены в толстый пакет. Последовательность укладки слоев композита определяет, будут ли нормальные напряжения на кромках растягивающими или сжимающими, и влияет на величину этих напряжений. В первой укладке при одноосном растяжении ( в направлении 0) возникает растягивающее напряжение у свободной кромки, тогда как во второй, при тех же условиях, межслойное напряжение будет сжимающим. Таким образом, слоистый композит с укладкой ( 30 / 90) 5 сильно расслаивается до окончательного разрушения при одноосном растяжении и совершенно не расслаивается при одноосном сжатии, поскольку в этом случае межслойные нормальные напряжения также сжимающие. По той же причине расслоение слоистого композита с укладкой ( 90 / 30) 5 наблюдается при одноосном сжатии, но не при одноосном растяжении. [30]

Страницы: 1 2 3