Разрушение - композит
Cтраница 4
Кляйн и др. [11] исследовали типы разрушения композита Nb ( сплав) - W при комнатной температуре и при 1477 К - Композит предназначен для высокотемпературной эксплуатации в окислительной атмосфере и состоит из устойчивого к окислению ниобиевого сплава ( матрица) и вольфрамовой проволоки. Поскольку упрочнитель и матрица взаимно растворимы, но не взаимодействуют химически, композит относится ко второму классу. Для оценки влияния температуры на тип разрушения и на прочность предел прочности данного композита при внеосном нагружении определяли при комнатной температуре и при 1477 К - Зависимость прочности при растяжении от величины угла между направлением нагружения и проволокой представлена на рис. 13, а. [46]
 |
Распределение разрывов волокон в образце при нагрузке 90 %. [47] |
В соответствии с этими моделями к разрушению композита приводит следующая последовательность событий. Вначале происходят отдельные разрывы волокон при низких уровнях напряжений. Вследствие перераспределения напряжений увеличивается нагрузка на целые волокна и число разрывов по мере роста нагрузки возрастает. [48]
Измерение средней длины вырыва волокон при разрушении композитов позволяет объяснить разницу в величинах межслоевого напряжения сдвига и непосредственно связанную с глубиной вырыва работу разрушения. Различия в свойствах композитов автор объясняет разницей в термоусадке матрицы при получении материалов. [49]
Противоположная точка зрения, утверждающая, что разрушение композита при сжатии можно описать правилом смесей, основывается, по-видимому, на данных, зависящих от воздействия микромеханических факторов. Такого рода соотношение могло бы быть справедливо, когда разрушение возникает в композите при заранее определенном уровне деформаций, связанном с характерным уровнем напряжений в волокнах или в матрице. Например, в рабо те [53] обнаружено очень хорошее согласие с правилом смесей для разрушения отлитой в вакууме меди, армированной вольфрамовой проволокой. [50]
Длина передачи нагрузки влияет на такие характеристики разрушения композитов с короткими волокнами, как вытягивание волокна, энергия разрушения и характер распространения трещины. Короткие волокна могут возникать при разрушении непрерывных волокон или присутствовать в исходной структуре композита. [51]
Другое научное направление связано с разработкой механики разрушения композитов. Анализ многочисленных опытов позволил установить новые более простые критерии прочности волокнистых композитов. [52]
В зависимости от типа связи и прочности границы разрушение композита может происходить по-разному. Если распространяющаяся в композите трещина пересекает волокна, то вязкость разрушения увеличивается тем больше, чем больше волокна отслаиваются от матрицы. В этом случае для повышения вязкости разрушения предпочтительной является слабая связь на границе раздела волокно - матрица. При распространении трещины параллельно волокнам предпочтительнее прочная связь на границе волокно - матрица, что позволяет предотвратить разрушение по поверхности раздела. [53]
 |
Поведение отдельных кристаллов продукта реакции при растяжении. [54] |
Таким образом, представляется, что, хотя характер разрушения композита определяется свойствами продукта реакции, эта их определяющая роль выявляется только после того, как реакция достигла критического уровня развития. Для систем третьего класса этот уровень характеризуется толщиной зоны; для систем псевдопервого класса необходимы иные критерии. Предполагается, что таким критерием может служить площадь, на которой происходит рост продукта реакции. [55]
Таким образом, выявляется один из механизмов замедления развития разрушения композита при уменьшении прочности связи между компонентами. Изучение этих эффектов позволяет также ставить вопрос об оптимальной величине прочности связи, которая обеспечивает монолитность материала и перераспределения напряжений, с одной стороны, а с другой - обеспечивает затухание динамических процессов разрушения и необходимую вязкость разрушения композита в целом. [56]
Страницы: 1 2 3 4