Cтраница 3
Обсуждаются способы расчета эффективных вязкоупругих свойств композитов на основании свойств составляющих их компонент при помощи методов, рассмотренных в [1], а также в свете работ [2, 3] по стеклопластикам и работы [4] по стекло - и углепластикам на эпоксидных связующих. Как показано в [1], для области линейной вязкоупругости подобный расчет можно довольно легко выполнить при помощи известных численных или аналитических упругих решений. Для иллюстрации отдельных аспектов анализа вязкоупругих свойств композитов будем опираться на использованные в [2 - 4] уравнения микромеханики Халпина - Цая [5] для упругих однонаправленных волокнистых композитов. [31]
Обсуждаются способы расчета эффективных вязкоупругих свойств композитов на основании свойств составляющих их компонент при помощи методов, рассмотренных в [1], а также в свете работ [2, 3] по стеклопластикам и работы [4] по стекло - и углепластикам на эпоксидных связующих. Как показано в [1], для области линейной вязкоупругости подобный расчет можно довольно легко выполнить при помощи известных численных или аналитических упругих решений. Для иллюстрации отдельных аспектов анализа вязкоупругих свойств композитов будем опираться на использованные в [2-4] уравнения микромеханики Халпина - Цая [5] для упругих однонаправленных волокнистых композитов. [32]
В работе Халпина и Пагано [62] композит представляется в виде квазиизотропных слоев. Применяя теорию слоистых пластин, авторы получили простые аналитические выражения для модулей композита, армированного случайно ориентированными волокнами. При вычислении использовались значения модулей растяжения в различных направлениях, определенные из уравнений Халпина и Цая. Полученные Халпином и Пагано формулы приводят к более точным, чем в работе [123], значениям. [33]
Даже в линейной области отклик на механические напряжения следует рассматривать как вязкоупругий, а не упругий. Большинство полимеров, обладающих линейными вязкоупругйми свойствами при малых деформациях ( 1 %), ведут себя нелинейно при деформациях порядка 1 % или более. Однако в композиции с волокном полимер способен проявлять совершенно иные качества, чем в блоке. Концентрации напряжений и деформаций в локальных областях могут превосходить предельные значения для линейной области, поэтому композиции могут проявлять нелинейные свойства [40, 938], как это наблюдается в случае полимеров, наполненных порошками ( см. разд. Хотя уже при низких деформациях наблюдается нелинейность, Халпин и Пагано [356] предсказали существование общих соотношений для изотропных линейных вязкоупругих систем и проверили свои расчеты на кау-чуках, усиленных волокнами. [34]