Cтраница 2
В заключение данного раздела, посвященного плоским деформациям, отметим, что даже для частного случая первоначально параллельных волокон или еще более частного случая прямолинейных волокон теория, в сущности, не разработана. Например, не было рассмотрено ни одной задачи для тел, границы которых не совпадают с волокнами или нормальными линиями. Не было решено также ни одной задачи при заданных на границе усилиях. Несомненно, что эти и другие классы задач доступны для исследования, некоторые из них обсуждаются в книге Спенсера [40], но пока что в этой области сделано весьма мало. [16]
Сравнение схем армирования с прямыми и криволинейными волокнами, согласно таблице, показывает, что повышение значения объемного коэффициента армирования у материалов с искривленными волокнами позволяет управлять упругими свойствами пространственно-армированного композиционного материала во всех направлениях. Такое управление в случае пространственного армирования одними прямолинейными волокнами ограничивается резким снижением общего объема арматуры в материале, соответствующим понижением его упругих констант и предела сопротивления при нагружении. [17]
Рассмотрим для сравнения наиболее характерные схемы, целесообразность которых продиктована условиями на-гружения композита. Геометрические параметры пространственной структуры материала, армированного прямолинейными волокнами согласно выбранным схемам, приведены в табл. 3.11. В отличие от плоского армирования в рассматриваемых структурах выделено несколько плоскостей, параллельно которым ориентированы направления двух-четырех семейств волокон. Доля армирующих волокон, относящаяся к каждому семейству, принята одинаковой. [18]
Сравнение схем армирования с прямыми и криволинейными волокнами, согласно таблице, показывает, что повышение значения объемного коэффициента армирования у материалов с искривленными волокнами позволяет управлять упругими свойствами пространственно-армированного композиционного материала во всех направлениях. Такое управление в случае пространственного армирования одними прямолинейными волокнами ограничивается резким снижением общего объема арматуры в материале, соответствующим понижением его упругих констант и предела сопротивления при нагружении. [19]
Рассмотрим для сравнения наиболее характерные схемы, целесообразность которых продиктована условиями на-гружения композита. Геометрические параметры пространственной структуры материала, армированного прямолинейными волокнами согласно выбранным схемам, приведены в табл. 3.11. В отличие от плоского армирования в рассматриваемых структурах выделено несколько плоскостей, параллельно которым ориентированы направления двух-четырех семейств волокон. Доля армирующих волокон, относящаяся к каждому семейству, принята одинаковой. [20]
Такие связи лучше создавать за счет искривления волокон, так как эффект сцепления арматуры за счет искривления волокон разных семейств увеличивается. Кроме того, искривленные волокна занимают больший объем, и свободных вакансий в материале становится меньше, чем в случае прямолинейных волокон. [21]
Увеличение Ех происходит за счет снижения степени искривления волокон основы. Создание натяжения в направлении прямолинейных волокон утка несущественно отражается на значениях модулей упругости. Одновременное натяжение арматуры в направлениях армирования способствует некоторому увеличению модулей упругости. [22]
В настоящей главе рассматриваются в квазистатической постановке растяжение и изгиб тонких круглых пластин, обусловленные пространственным температурным полем Т ( г, 0, z, /), где г, 9 - полярные координаты в срединной плоскости пластины; z - координата вдоль нормали к срединной плоскости пластины; t - время, которое играет роль параметра. Эти задачи излагаются в рамках теории изгиба тонких круглых пластин малого прогиба [22], основанной на гипотезе о неизменяемости нормального элемента и на предположении о том, что нормальными напряжениями на площадках, параллельных срединной плоскости пластины, можно пренебречь по сравнению с другими напряжениями. Согласно гипотезе о неизменяемости нормального элемента прямолинейные волокна пластины, до деформации нормальные к срединной плоскости, при деформации поворачиваются, оставаясь прямолинейными и нормальными к деформированной срединной поверхности, и не изменяют своей длины. [23]
К первой группе относятся материалы, пространственные связи в которых образуются за счет искривления всех или части волокон одного из направлений. Эти материалы создаются по традиционной системе двух нитей: искривленных нитей основы и прямолинейных нитей утка. В основу деления положен принцип соединения прямолинейных волокон утка по толщине композита, соединение может быть одноразовым и повторяющимся. [24]
![]() |
Пространственные структуры армирующих каркасов.| Трубчатое сечение со структурой переплетения системой двух нитей. [25] |
Характерным признаком материалов, образованных системой двух нитей, является наличие заданной степени искривления волокон в направлении основы ( ось X); волокна утка ( ось У) прямолинейны. Арматура в третьем направлении ( ось Z) отсутствует. Образование межслойных связей достигается за счет переплетения волокон основы с прямолинейными волокнами утка. При этом характер межслойных связей может быть различным. [26]
Основная теорема, касающаяся кинематики деформаций, состоит в том, что, если в некоторой кинематически допустимой конфигурации тела нормальные линии являются прямыми, то они будут прямыми и для любой кинематически допустимой конфигурации. Иначе говоря, волокна всегда будут параллельными, если они были параллельны в начальном состоянии. Не вдаваясь в излишние подробности, отметим, что при деформации тела, армированного первоначально прямолинейными волокнами, в любой кинематически допустимой конфигурации волокна будут параллельными и переход из одной конфигурации в другую необходимо-сохраняет эту параллельность. Любую из этих конфигураций можно выбрать за начальное состояние тела с начально параллельными и искривленными волокнами. Соответствующие аналитические выводы содержатся в разд. [27]
Результаты для распределения напряжений, приведенные в разд. III, Д, никоим образом не связаны, разумеется, с формой волокон в целом. Уравнения равновесия в напряжениях сохраняют форму ( 58) и ( 59), использованную ранее для случая первоначально прямолинейных волокон; при выводе этих уравнений из уравнений ( 56) и ( 57) мы использовали лишь прямолинейность нормальных линий. [28]
К первой группе относятся материалы, пространственные связи в которых образуются за счет искривления всех или части волокон одного из. Эти материалы создаются по традиционной системе двух нитей: искривленных нитей основы и прямолинейных нитей утка. Эта группа подразделяется на несколько подгрупп. В основу деления положен принцип соединения прямолинейных волокон утка по толщине композиционного материала; соединение может быть одноразовым, и повторяющимся. [29]