Cтраница 3
![]() |
Оптимальные механические характеристики связующего в зависимости от свойств армирующего наполнителя [ 22, с. 39 ]. [31] |
Рассмотрим вначале полимерную матрицу в ненагруженном однонаправленном композите. Такой композит обычно представляют квадратичной или гексагональной моделью. Армирующие волокна можно считать совершенно жесткими, так как модуль упругости применяемых неорганических волокон значительно больше модуля упругости полимера. [32]
В табл. II приведены характерные свойства однонаправленных композитов углеродные волокна - эпоксидная смола. [33]
Установлено, что коэффициенты термического расширения однонаправленного композита в осевом направлении отрицательны и малы по абсолютной величине, а в поперечном направлении принимают большое положительное значение. Совместное влияние анизотропии и низкой прочности при поперечном растяжении вызывает возникновение температурного растрескивания в ортогонально армированных пластиках в результате их охлаждения ниже температуры отверждения. [34]
![]() |
Эпюры растягивающих напряжений в волокнах разной длины. [35] |
При / / кр, прочность однонаправленных композитов возрастает пропорционально объемной доле волокон, отношению lid ( /, d - длина и диаметр волокна), прочности границы раздела и прочности матрицы, оставаясь меньше прочности композита, армированного непрерывными волокнами. [36]
![]() |
Схема - передачи продольной нагрузки. в волокнистых композитах. [37] |
Индекс / означает волокно; / - однонаправленный композит; от - матрицу. Индекс ( 11) указывает направление ориентации волокон. [38]
В первой части главы обсуждаются механизмы разрушения однонаправленных композитов без концентраторов напряжении. Далее сделан переход к исследованию разрушения слоистых композитов с концентраторами напряжений ( круговое отверстие, надрез) в условиях статического и циклического нагружений. В частности, коротко рассмотрено содержание работы, выполненной автором и его коллегами. [39]
В первой части главы обсуждаются механизмы разрушения однонаправленных композитов без концентраторов напряжений. Далее сделан переход к исследованию разрушения слоистых композитов с концентраторами напряжений ( круговое отверстие, надрез) в условиях статического и циклического нагружений. В частности, коротко рассмотрено содержание работы, выполненной автором и его коллегами. [40]
До сих пор много внимания уделялось прочности однонаправленных композитов в направлении волокон, хотя она значительно выше прочности в поперечном направлении. Однако в качестве элементов конструкций композиты используются, как правило, в виде пакетов, состоящих из слоев различной ориентации. Таким образом, высокая прочность однонаправленных слоев в направлении волокон не может быть полностью использована из-за того, что низкая прочность в поперечном направлении и при сдвиге вызывает преждевременное разрушение материала. [41]
Результаты, полученные для рассмотренных зернистого или однонаправленного композита при растяжении вдоль волокон, можно распространить на более общие случаи армирования, нагружения и трещинообразования. Пусть в образце из однонаправленного композита имеется разрез, составляющий угол 9 с направлением волокон. Переход от внутренней дисковой трещины к краевым трещинам, сквозным трещинам в условиях номинального плоского напряженного состояния или плоской деформации требует лишь небольшой модификации формул, а многие оценки порядка величин остаются без изменений. [42]
В течение долгого времени основным механизмом разрушения однонаправленных композитов при сжатии вдоль волокон считали местную потерю устойчивости волокон, вслед за которой происходят разрушение волокон и растрескивание матрицы. Различными способами было показано, что разрушающие напряжения должны иметь порядок модуля сдвига матрицы или ( для достаточно податливой матрицы) порядок модуля сдвига композита. [43]
Применим, например, рассмотренный анализ к однонаправленному композиту ( см. рис. 7.3), в котором при температуре отверждения нет усадочных напряжений. Допустим, что температура резко упала от 177 до 24 С. [44]
При этом предполагалось, что исчерпание несущей способности однонаправленного композита происходит тогда, когда любая из компонент деформации в направлении главных осей достигает предельного значения. [45]