Поведение - композит
Cтраница 1
Поведение композита, армированного непрерывными волокнами, отличается от поведения материала, армированного дискретными волокнами. Наиболее часто армирование осуществляется непрерывными волокнами. Положим, что на композит с непрерывными волокнами в направлении волокна действует растягивающая нагрузка и до разрушения в материале возникают одинаковые деформации. [1]
Поведение композита при высоких скоростях деформаций отличается от случаев, рассмотренных в предыдущих главах, поскольку при высоких скоростях деформаций прихо-ходится принимать во внимание влияние массы материала и нельзя исключить из рассмотрения вязкоупругость материала. [2]
Модель поведения композитов при усталостном нагружении во многом зависит от вида нагружения [3], природы составляющих и геометрии композита. В системе серебро - вольфрам, в отличие от системы серебро - сталь, не было обнаружено трещин на поверхности раздела. Форсит и др. [26] также отмечали, что введение вольфрамовой и стальной проволоки в алюминиевую матрицу повышает усталостную прочность. [3]
Инженерный анализ поведения композитов в общем случае представляет собой исследование, основанное на построении упрощенных моделей, учитывающих лишь основные аспекты поведения материала. Таким образом, делается попытка избежать чрезмерно подробного анализа, например не рассматривается точное распределение напряжений в объеме. В то же время учитывается структурная неоднородность композита, поскольку замена этого материала однородным анизотропным с точки зрения проблем разрушения не является адекватной. Поэтому создается расчетная модель материала, не требующая проведения сложного расчета напряженного состояния, но учитывающая в то же время наиболее существенные с точки зрения исследуемого поведения структурные особенности материала. [4]
Инженерный анализ поведения композитов в общем случае представляет собой исследование, основанное на построении упрощенных моделей, учитывающих лишь основные аспекты поведения материала. Таким образом, делается попытка избежать чрезмерно подробного анализа, например не рассматривается точное распределение напряжений в объеме. В то же время учитывается структурная неоднородность композита, поскольку замена этого материала однородным анизотропным с точки зрения проблем разрушения не является адекватной, Поэтому создается расчетная модель материала, не требующая проведения сложного расчета напряженного состояния, но учитывающая в то же время наиболее существенные с точки зрения исследуемого поведения структурные особенности материала. [5]
При рассмотрении механики поведения композита в функции времени можно использовать модель, содержащую линейную жесткость, элемент вязкого трения, элемент трения при скольжении и др. Используя такую модель, можно объяснить процесс деформирования композита при высоких скоростях нагружения, при ползучести или колебаниях, В большинстве случаев при построении этих моделей рассматривают поведение материала при одномерной деформации. В настоящее время необходимо рассматривать уже двумерные и трехмерные случаи. [6]
Наконец, практически не исследовано поведение композитов под действием быстроменяющегося поля макроскопических напряжений. Исследование действия быстроменяющегося поля макроскопических напряжений помогло бы определить, верны ли результаты, основанные на концепции представительного объема. [7]
Ниже будут описаны результаты исследования поведения слоистого упругопластического композита в области макродеформаций, превы - шающих деформации начала структурного разрушения. Процессы закритического деформирования, обнаруженные на макроуровне, в данном случае исследовались в условиях жесткого нагружения. [8]
Квазиоднородный подход, не обеспечивая глубокого понимания поведения композита, не позволяет учесть ряд его особенностей. Например, композиты могут проявлять свойство ползучести при отсутствии каких-либо нагрузок в направлении армирования. Подобное явление связано с релаксацией термических напряжений в полимерной матрице. [9]
Стоит обратить внимание также на методики изучения поведения композитов при ударе, основанные на использовании метода конечных элементов. Эти методики играют важную роль в выяснении поведения компонентов, образующих материал, при деформировании. [10]
Квазиоднородный подход, не обеспечивая глубокого Понимания поведения композита, не позволяет учесть ряд его особенностей. Например, композиты могут проявлять свойство ползучести при отсутствии каких-либо нагрузок в направлении армирования. Подобное явление связано с релаксацией термических напряжений в полимерной матрице. [11]
 |
Разорванное волокно, окруженное непрерывными волокнами. а - общий вид, б - исследуемая локальная область. [12] |
При формулировке граничных условий в задаче о поведении композита под действием нормальной нагрузки, перпендикулярной волокнам, Хуанг принял два весьма ограничительных предположения: 1) армирующие волокна считались настолько жесткими, что на их границе выполнялись условия равенства нулю нормальных перемещений и напряжений; 2) волокна предполагались ориентированными в направлении одной и той же оси и распределенными внутри композита случайным образом, так что материал в целом являлся трансверсально изотропным. [13]
 |
Изменение коэффициента концентрации напряжений ( по оси ординат у кругового отверстия ( / и узкой прорези ( 2 в зависимости от. [14] |
В работах [25, 28] предложены довольно успешные объяснения такого поведения композитов, не позволяющие, тем не менее, ответить на более фундаментальный вопрос о влиянии микроструктуры или микронеоднородности на коэффициент концентрации напряжений. В главе делается попытка решения этой проблемы при помощи модели, предложенной Хед-жепесом [36], который использовал коэффициенты влияния для изучения концентрации сдвиговых напряжений в системе упругое волокно - матрица. [15]
Страницы: 1 2 3 4