Cтраница 2
Из выражений ( 62) видно, что в этой модели используются IN кромочных условий. Когда в конкретной краевой задаче предписываются только напряжения на кромке, из этих IN кромочных функций 3N могут задаваться относительно усилий, 2N - относительно моментов и 2N - относительно межслойных касательных напряжений на верхней и нижней поверхностях каждого слоя. [16]
![]() |
Межслойное напряжение тг на срединной плоскости слоистого композита [ 25 / 90 1у как функция нормированного расстояния от свободной кромки. [17] |
В действительности az - не единственное межслойное кромочное напряжение, которое может вызвать расслоение, и, кроме того, растягивающее напряжение az, действующее в срединной плоскости слоистого композита, не является наибольшим. На рис. 2.14 показано распределение по толщине композита касательного напряжения т вблизи свободной кромки, вычисленное с помощью конечно-элементной модели. Другое межслойное касательное напряжение ( туг) также усиливается на этих поверхностях раздела, однако оно, по-видимому, относительно невелико и здесь не учитывается. [18]
Кроме того, начальные разрушения слоев ( поперек направления армирования или сдвиговые) в композите приведут к появлению отдельных трещин между волокнами в этих слоях. Разрушиться может как поверхностный слой, так и слой, лежащий внутри пакета материала. Как только появилась трещина между волокнами, межслойные касательные напряжения вблизи нее обеспечивают действие механизма перераспределения напряжений. Усилия, воспринимаемые слоем, после его разрушения могут быть перенесены на прилегающие неповрежденные слои, допуская тем самым дальнейшее возрастание нагрузки на композит без его разрушения в целом. Ранее уже упоминалось, что понимание особенностей поведения слоистого композита после появления начальных разрушений в слоях при низких уровнях напряжений чрезвычайно важно в задаче оценки несущей способности изделий из слоистых композитов. [19]
Кроме того, начальные разрушения слоев ( поперек направления армирования или сдвиговые) в композите приведут к появлению отдельных трещин между волокнами в этих слоях. Разрушиться может как поверхностный слой, так и слой, лежащий внутри пакета материала. Как только появилась трещина между волокнами, межслойные касательные напряжения вблизи нее обеспечивают действие механизма перераспределения напряжений. Ранее уже упоминалось, что понимание особенностей поведения слоистого композита после появления начальных разрушений в слоях при низких уровнях напряжений чрезвычайно важно в задаче оценки несущей способности изделий из слоистых композитов. [20]
Проведенные таким образом испытания позволили сделать вывод о том, что при нагружении образцов стеклопластика основная роль в обеспечении несущей способности, независимо от различия в характере разрушений, принадлежит связующему. Подтверждается также избирательный и анизотропный характер разрушения. При этом в случае нагружения материала вдоль арматуры основную роль, по-видимому, играют нормальные напряжения, вызывающие отрыв между слоями и в каждом слое, а также межслойные касательные напряжения. При нагружении под углом к арматуре наибольшее значение принадлежит касательным напряжениям, возникающим между волокнами в каждом слое и между слоями. [21]