Cтраница 3
Площадь поперечного сечения дефектных объемов д пропорциональна количеству поврежденных элементов в некотором слое, а относительная площадь FRJFC будет равна отношению числа разрушенных волокон в данном слое к общему количеству волокон. [31]
Могут возникнуть ситуации, когда разрушившиеся волокна окружены несколькими волокнами, разрушившимися ранее, или разрушаются одновременно несколько волокон, или вообше в сечении разрушенных волокон уже больше, чем неразрушенных. Во всех этих случаях перераспределение напряжений осуществляется по единому алгоритму, т.е. напряжения, попа-даюиие на разрушенные волокна, неоднократно перераспределяются на соседние, пока не становятся меньше заданного уровня. [32]
Нормальная напряженность связующей матрицы принята равной нулю, так как отношение модулей упругости и матрицы составляло 20, однако матрица передавала касательные напряжения от разрушенных волокон к неразрушенным. [34]
Хотя применение непрерывных волокон в композитах не связано с трудностями обеспечения связи между волокнами, необходимость переноса нагрузки в областях с сильно меняющимися напряжениями и от разрушенного волокна к соседним указывает в общем на желательность достаточного, но минимального [14] числа механических связей. Значительные требования к передаче нагрузки от волокна к матрице и от матрицы к волокну предъявляются также в месте пересечения волокон любыми границами. Эти границы могут быть свободными от напряжения или являться областями закрепления. [35]
Принимая во внимание, что 7oi ( о - i) / c ( Ю) Р ЗД - 2, для касательной силы, действующей, например, на разрушенное волокно, получим ( 11) разд. [36]
В системах без связующего, как, например, в случае троса или ткани с очень большим количеством параллельных волокон малого диаметра, соседние волокна почти квазистатически воспринимают нагрузку с разрушенных волокон; ничего существенного не происходит, пока не достигается предельная нагрузка. Когда будет разрушено 10 % общего числа волокон, причем считается, что все они одинакового сечения и длины, кажущийся модуль упругости при растяжении составит еще 90 % своей начальной величины. При этом зависимость нагрузка - удлинение не очень сильно отклонится от прямой. Это отклонение намного меньше, если волокна заключены в матрицу, и при этом модуль упругости матрицы очень мал, мала ее объемная доля и волокна разрушаются в нескольких местах по длине. [37]
Микроструктурный анализ показал [65], что при разрушении волокна возможно расслоение вдоль волокна на длину, во много раз превышающую диаметр волокна, что уменьшает эффективность армирования; наблюдалось разрушение полимерного связующего от концов разрушенных волокон в направлении к соседним. При достижении трещиной соседних волокон наблюдается отслаивание связующего у этих волокон, которое распространяется до участка волокна с разрушением или локализуется. Возможно также и разрушение волокон вследствие концентрации напряжений в вершине трещины. [38]
Если среди волокон, соседних с разрушившимся, оказываются также разрушенные, то нагрузка ими не воспринимается, происходит вторичное снятие нагрузки ( 12) и последующее перераспределение напряжений, пока нагрузка, попадающая на разрушенные волокна, не становится меньше заданного уровня точности. [39]
Заметим, что как только напряжение растяжения сг / е в разрушенных волокнах достигнет величины, соответствующей напряжению для неразрушенных волокон, напряжение сдвига становится равным нулю ( рис. 4), как в случае композиционного материала, в котором отсутствуют разрушенные волокна. [40]
Следует указать также, что термообработка по режиму Т6 повышает предел текучести и предел прочности матрицы, что, в свою очередь, может повлиять па прочность композиционного материала в продольном направлении, изменяя вклад в общую прочность матрицы, а также изменяя критическую-длину волокна, передающую нагрузку, и способность матрицы распределять напряжения, возникающие около края разрушенного волокна. [41]
Большинство разрушенных волокон направлено влево, причем разрушение полное, как и при разрушении от чистого растяжения. [42]
![]() |
Поверхности разрушения графито-эпоксидного композита ( увеличение 440. а - / 3 90. 6 - / 3 45. в - метод перекашивания полосы. [43] |
На рис. 4.69 а поверхность имеет очень нерегулярный характер. Видно, что разрушенные волокна во многих местах сохранили адгезию к матрице. [44]
![]() |
Схема изменения растягивающего напряжения с расстоянием вдоль волокна длиной I ( подробности в тексте. [45] |