Cтраница 1
![]() |
Схема иагружения пластины и ее геометрические размеры, а - общая схема. б - первый квадрант поперечного сечення слоистого композита с выделенной частью для расчета. [1] |
Межслойные напряжения az, TXZ и ryz представляют наибольший практический интерес. Они характеризуются немонотонным изменением в зоне кромочного эффекта и зависимостью от структурных параметров укладки слоев и их жесткостных характеристик. [2]
Расчетные межслойные напряжения на свободной кромке обеспечивают необходимую основу для определения возможного местоположения ( на поверхности раздела слоев) трещины и характера ее прорастания. [3]
Величину межслойных напряжений вблизи свободных кромок можно регулировать путем выбора материалов, ориентации волокон, последовательности укладки и толщины слоев. [4]
![]() |
Микрофотография поверхности разрушения образца при четырехточечном изгибе. [5] |
Подобное растягивающее межслойное напряжение может оказаться необходимым для того, чтобы началось сдвиговое разрушение. Такая последовательность актов разрушения обнаруживается и при изучении поверхностей разрушения с помощью сканирующего. [6]
![]() |
Образец ( сегмент из NOL-кольца для определения прочности при межслойном сдвиге по стандарту ASTM D 2344 - 67. [7] |
От действия межслойных напряжений т л и радиальных нормальных напряжений ог сегменты, расположенные выпуклостью вверх, разрушаются путем расслоения, причем окружная трещина начинается недалеко от места приложения нагрузки. Одинаковый характер разрушения от напряжений i r n аг затрудняет оценку причины разрушения. Сегменты, расположенные выпуклостью вниз, разрушаются от нормальных окружных напряжений Ое и местных напряжений непосредственно под сосредоточенной силой. В призматических стержнях нормальные напряжения аг действуют только в местах приложения нагрузки и опорных реакций и являются сжимающими, поэтому их влиянием можно пренебречь. [8]
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. [9]
Следовательно, расчет межслойных напряжений при воздействии локальных нагрузок на слоистые анизотропные цилиндрические оболочки должен вестись с учетом трансверсальных механических характеристик материала слоев. [10]
![]() |
Коэффициенты скорости высвобождения энергии при расслоении по срединной плоскости при осевом сжатии трех квазиизотропных слоистых композитов. [11] |
Из анализа распределения межслойных напряжений следует, чт срединная плоскость и поверхность раздела 45 / - 45 в каждом щ приведенных выше слоистых композитов - вероятные места рас слоения; на этих плоскостях растягивающее напряжение az или его; комбинация с касательным напряжением TXZ имеют высокие значе ния. [12]
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. [13]
Кирхгофа, в то время как межслойные напряжения определяются из уравнений равновесия теории упругости. Эти результаты используются для получения новой оценки перемещений, как в работе Уитни [50], а затем корректировочного расчета поля напряжений. Далее уравнения могут быть представлены для каждого слоя как в теории сдвигового деформирования. Граничные условия для уравнений поля определялись из физических соображений, и они достаточны для получения решения краевой задачи о свободной кромке. [14]
![]() |
Межслойное напряжение тг на срединной плоскости слоистого композита [ 25 / 90 1у как функция нормированного расстояния от свободной кромки. [15] |