Cтраница 3
Имитационное моделирование на ЭВМ дает возможность непосредственно проследить влияние глубины надреза на прочность и характер разрушения композита, например бороалюминия. [31]
Как пример применения полученных зависимостей на рис. 32 приведены характерные эпюры напряжений в перерезанных и прилегающих к ним волокнах в образце бороалюминия на стадии упругого деформирования компонентов. [32]
Моделирование на ЭВМ процесса разрушения композита в условиях сложного и неоднородного напряженного состояния было применено для выбора оптимальных параметров технологической операции гибки листов бороалюминия. [33]
![]() |
Сечения полуфабрикатов композитов с металлической матрицей. [34] |
Другим видом полуфабриката, весьма удобным для последующего изготовления изделия, являются семи-волоконные пропитанные жгуты, по гибкости мало уступающие исходным нитям. Жгуты используют при изготовлении различных деталей из сборных заготовок. Получают жгуты из волокон бороалюминия, сталеалюми-ния, а также с двумя этими видами волокон. [35]
Дается постановка и решение оригинальных задач по распределению напряжений в композиционных материалах, по исследованию динамических эффектов, сопутствующих отдельным актам накопления повреждений. Приводятся структурно-дискретные модели материалов и алгоритмы имитации на ЭВМ процессов разрушения при кратковременных и при длительных постоянных и циклических нагрузках. Систематизированы примеры прогнозирования прочностных свойств бороалюминия, угле-алюминия, направленно кристаллизованных эвтектических и слоистых композиционных материалов. Содержатся алгоритмы для ЭВМ, позволяющие проводить многофакторные исследования по влиянию микроструктурных параметров на процессы разрушения и прочностные свойства композиционных материалов. [36]
Несмотря на многочисленные исследования, в настоящее время не существует надежных инженерных методов расчета характеристик разрушения изделий из ВКМ с металлической матрицей. Влияние различных дефектов на прочностные характеристики композиционных материалов неравнозначно и зависит прежде всего от условий эксплуатации конструкции. Численное моделирование процессов деформирования и разрушения бороалюминия [7], экспериментальные исследования [15] позволяют выделить расслоения и поперечные трещины как наиболее опасные дефекты структуры композита. Поперечные трещины существенно снижают статическую прочность бороалюминия, а при воздействии циклических нагрузок являются очагами возникновения продольных расслоений, рост которых, в свою очередь, может привести к разрушению за счет резкого снижения сопротивления материала действию сдвиговых деформаций. [37]
Требования снижения металлоемкости конструкций при одновременном повышении прочности и надежности обусловливают разработку новых конструкционных материалов, среди которых необходимо выделить композиционные материалы с металлической матрицей. Учитывая широкое использование данного класса материалов при создании конструкций транспортного и химического машиностроения, ракетно-авиационной и космической техники, исследование процессов их разрушения представляет собой важную задачу механики конструкционного материаловедения. В ряду композитов с металлической матрицей особое место занимает бороалюминий - материал на основе алюминия, упрочненного волокнами бора. Боро-алюминиевый волокнистый композиционный материал ( ВКМ) обладает высокими удельными показателями прочности и жесткости, высокой стабильностью механических характеристик при повышенных температурах. [38]
![]() |
Диаграммы растяжения углеалюминия с разными объемными долями волокон при emb / efb 1 5. [39] |
К интересным и практически важным результатам приводит анализ совместного влияния деформационных свойств матрицы и объемных долей компонентов на характер разрушения композитов. Выше отмечалось, что ловышение объемных долей волокон в бороалюминии не позволяет использовать определенны. Аналогичные эффекты наблюдаются и при имитации процессов разрушения в углеалюминии. [40]
![]() |
Схема для гибки листовых заготовок из композитов с использованием комбинированного жссткоэластичного. [41] |
Материал ВКА-1 ( V, 40 - - 50 %) имеет предел выносливости ( на базе 107 циклов) 600 МПа, относительное удлинение 0 4 - 0 7 %, длительную ( 100 ч) прочность при 300 С 600 МПа, при 400 С - 500 МПа, при 500 С - 400 МПа. Временное сопротивление разрыву при растяжении в направлении, нормальном к оси волокон, составляет 60 - 90 МПа, при сдвиге - не превышает 70 МПа. Прочность при сжатии, соосном с волокнами, у бороалюминия существенно выше, чем при растяжении, и составляет 1300 - 2000 МПа. [42]
Несмотря на многочисленные исследования, в настоящее время не существует надежных инженерных методов расчета характеристик разрушения изделий из ВКМ с металлической матрицей. Влияние различных дефектов на прочностные характеристики композиционных материалов неравнозначно и зависит прежде всего от условий эксплуатации конструкции. Численное моделирование процессов деформирования и разрушения бороалюминия [7], экспериментальные исследования [15] позволяют выделить расслоения и поперечные трещины как наиболее опасные дефекты структуры композита. Поперечные трещины существенно снижают статическую прочность бороалюминия, а при воздействии циклических нагрузок являются очагами возникновения продольных расслоений, рост которых, в свою очередь, может привести к разрушению за счет резкого снижения сопротивления материала действию сдвиговых деформаций. [43]