Испытание - композиционный материал
Cтраница 1
Испытания вискеризованных композиционных материалов, так же как и трехмерноармированных, на меж-слойный сдвиг связаны со значительными трудностями. [1]
Сравнительно мало методов испытаний композиционных материалов на межслойный сдвиг стандартизовано. В СССР наиболее распространен метод определения межслойного сдвига по изгибу короткой балки. Можно использовать также методы, описанные выше для клеевых соединений, испытываемых на сдвиг при сжатии, при условии, что тонкие листовые стеклопластики или другие композиционные материалы склеены до нужной толщины, а линия действия сил совпадает с клеевым швом. [2]
Рассматривая пригодность схемы испытания композиционного материала на изнашивание, следует остановиться на методе, который позволил бы выявить присущую материалу способность изменить поверхность металла изнашиванием, полированием или путем переноса материала. Такой схемой является трение вала по образцу-вкладышу с постоянными размерами поверхности трения при заданной нагрузке. Метод вытирания канавки на плоской поверхности образца или испытание по схеме трения вал - втулка неприменимы, поскольку здесь результат определяется совокупным влиянием изменения поверхности вала и давления. [3]
Для проверки этого предположения испытания композиционных материалов проводили на всех абразивных монолитах при постоянном режи - § ме изнашивания. [4]
На основании анализа полученных данных при испытании композиционного материала на определение физико-механических свойств ( твердость, ударная вязкость, предел прочности при сжатии, коэффициент линейного расширения коэффициент трения) представляется возможным определить рациональное соотношение ( процентное содержание) компонентов применительно к условиям работы торцовых уплотнений. [5]
Таким образом, было крайне необходимо провести испытание композиционного материала на предмет определения коэффициента линейного расширения в зависимости от процентного содержания компонентов материала. [6]
В настоящее время накоплен большой опыт по испытанию композиционных материалов. Созданы различные разрушающие [78] и неразрушающие 46 ] методы определения механических свойств. Естественно, они не учитывают особенностей структуры и свойств композиционных материалов, что приводит к результатам, которые невозможно повторить, а часто сопоставить даже при таких видах нагру-жения, как испытание на растяжение, сжатие и изгиб. [7]
Микромеханизмы разрушения и сопутствующие им эффекты при испытании композиционного материала на длительную прочность. Развитие разрушения исследуемых композитов на микроструктурном уровне, как правило, начинается с разрывов отдельных волокон. В данном случае эти эффекты непосредственно не рассматриваются и не моделируются на ЭВМ, как в работах [136, 138], но предполагается, что их действие может приводить к разупрочнению волокон и снижению прочности их связи с матрицей с течением времени. В силу разброса прочностных свойств волокон разрушение отдельных волокон в композите может происходить уже в процессе приложения нагрузки. Разрывы отдельных волокон вызывают концентрацию напряжений в локальных областях композита, и дальнейшее развитие разрушения в материале, находящемся под действием постоянной растягивающей нагрузки, в большей степени связано с процессами, развивающимися в этих дефектных областях, в частности с уменьшением несущей способности концевых участков разрушившихся волокон по мере релаксации касательных напряжений в матрице или с развитием процессов отслоения разрушившихся волокон от матрицы. [8]
Единственный достоверный способ исследования этих явлений заключается в испытании композиционных материалов с периодической оценкой тех компонентов, которые были под нагрузкой. Влияние атмосферных воздействий на композиты проявляется в ухудшении их механических характеристик в результате выщелачивания химических компонентов, частичного гидролиза смолы и отслоения связующего от волокон. Солнечный свет может вызвать последующую сшивку полимера, приводящую к повышению его хрупкости, или разрыв химических связей, который влечет за собой разрушение наружных слоев, а затем расслоение и дальнейшее повреждение материала. Отрицательные воздействия на композиты погодных условий могут быть сведены к минимуму при использовании наружного смоляного слоя ( гелькоата) и надлежащей технологии его нанесения. [9]
Хорошие показатели удельной прочности, жесткости и жаропрочности получены при испытании композиционного материала, созданного на основе алюминиевых сплавов и нитевидных кристаллов окиси алюминия, производство которых начало выходить из стадии лабораторных исследований. [10]
Тонкостенные трубы, нагруженные внутренним или наружным давлением, продольной нагрузкой и крутящим моментом, являются наиболее приемлемыми образцами для испытания композиционных материалов в условиях сложного напряженного состояния. Наиболее трудным моментом при использовании таких образцов является обеспечение чистых граничных условий и предотвращение возникновения нежелательных напряжений. Относительный диаметр трубок должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить плоское напряженное состояние и минимизировать нормальные напряжения. Далее следует понимать, что аналитические теории прочности могут в лучшем случае предсказывать возможность разрушения, но не его вид. Последнее требует дополнительных экспериментальных данных. [11]
 |
Кривые длительной прочности алюминия 6061, упрочненного волокном борсик диаметром 150 мкм и неупрочненного сплава Ti - 6 % А1 - 4 % V. [12] |
Типичные примеры высоких свойств, полученных этими авторами ( рис. 26), иллюстрируют изменение разрушающего напряжения в зависимости от времени испытания композиционного материала волокно борсик диаметром 100 мкм - алюминий 6061 при температурах 300 и 500 С. Для сравнения на рисунке приведены аналогичные данные при 500 С титанового сплава Ti - 6 % А1 - 4 % V. [13]
 |
Предел прочности при растяжении композиционного материала в поперечном направлении в зависимости от содержания волокна. [14] |
Такой характер зависимости наблюдается для композиционного материала волокно борсик диаметром 150 мкм - алюминий 6061, в то время как волокно борсик диаметром 100 мкм - сплав 2024 характеризуется большим количеством расщепленных волокон и уменьшением прочности композиционного материала с увеличением содержания волокон. Результаты испытания композиционного материала, упрочненного борным волокном диаметром 100 мкм, занимают промежуточное значение между данными, полученными на волокнах борсик диаметром 100 и 150 мкм, и показывают, какое большое различие в поведении композиционного материала может наблюдаться при наличии подобных по типу волокон. [15]
Страницы: 1 2