Однонаправленный волокнистый композит

Cтраница 1

Однонаправленные волокнистые композиты, как это уже отмечалось, состоят из прочных жестких волокон, погруженных в относительно непрочную матрицу. Слой, изображенный на рис. 2, как видно, содержит только один ряд волокон по толщине. Это справедливо лишь для волокон большого диаметра, например волокон бора. [1]

Однонаправленные волокнистые композиты являются важным конструктивным элементом многих современных композиционных материалов. Сопротивление их растяжению часто решает вопрос о применении их в той или иной конструкции. При этом по разным технологическим обстоятельствам совершенно неизбежен обрыв отдельных нитей задолго до разрушения всего образца. Например, в стеклопластиках обрывы замечены уже при нагрузках, составляющих лишь 1 / 10 от предельных. В настоящем параграфе вначале рассматривается растяжение бесконечного упругого пространства с инородным упругим цилиндром, имеющим сквозную щель ( обрыв); вводится представление о зоне влияния обрыва и определяется его радиус. Это представление позволяет дать простой ответ на вопрос об оптимальной укладке нитей, а также дать простую оценку нижней границы объемной доли волокон, для которой разрушение композита будет идеально вязким, так что влиянием обрывов нитей можно пренебречь. [2]

Пусть однонаправленный волокнистый композит подвергается растяжению в направлении волокон с номинальными напряжениями а. На ранних этапах происходит накопление рассеянных микроповреждений. Первый вид - единичные разрывы волокон ( см. рис. 6.9, а) - характеризуется отношением ijjj числа разрывов в рассматриваемом объеме V к общему числу элементов структуры в этом объеме. [3]

Для однонаправленного волокнистого композита тензор модулей упругости нулевого приближения и эффективный тензор модулей упругости могут быть определены аналитическими методами теории функций комплексной переменной. При этом возможен учет условий неидеального контакта. В качестве примера рассматривается определение эффективных характеристик однонаправленного волокнистого композита при идеальном контакте между связующим и волокном. [4]

Поверхность прочности однонаправленного волокнистого композита, рассматриваемого как однородный анизотропный материал, должна быть функцией следующих четырех напряжений: напряжений в направлении волокон аа; максимальных касательных напряжений та, действующих в плоскости, параллельной волокнам; изотропной at и девиаторной it компонент главных напряжений в плоскости, перпендикулярной направлению армирования. [5]

Поверхность прочности однонаправленного волокнистого композита, рассматриваемого как однородный анизотропный материал, должна быть функцией следующих четырех напряжений: напряжений в направлении волокон аа; максимальных касательных напряжений та, действующих в плоскости, параллельной волокнам; изотропной at и девиаторной tt компонент главных напряжений в плоскости, перпендикулярной направлению армирования. [6]

Обсудив несущую способность однонаправленного волокнистого композита при действии различных напряжений, логично перейти к вопросам оценки несущей способности слоистого композита, составленного из однонаправленных слоев. Возможны два подхода к определению критерия прочности слоистого композита: один основан на вычислении микронапряжений ( напряжений в компонентах) материала, второй рассматривает однонаправленный волокнистый композит как однородный анизотропный материал. Нелишне повторить, что в слоистом композите однонаправленные слои будут находиться в сложном напряженном состоянии и в том случае, когда композит в целом нагружен только в одном направлении. Подобный эффект является следствием взаимодействия между различно ориентированными слоями. Поэтому так важно знать прочностные характеристики однонаправленного волокнистого композита не только в условиях простого, но и сложного напряженного состояния. Есть основание предполагать, что разрушению слоистого композита в целом в условиях плоского напряженного состояния предшествует разрушение одного или нескольких составляющих композит однонаправленных слоев. [7]

Эффективные упругие постоянные сферопластика. [8]

Рассчитаем эффективные упругие свойства однонаправленного волокнистого композита ( см. рис. 2.2), когда коэффициенты Пуассона матрицы и волокон равны 0 39 и 0 2 соответственно. [9]

GxyK полностью описывают упругое поведение однонаправленного волокнистого композита при плоском напряженном состоянии. [10]

Диаграммы растяжения волокон ( /, однонаправленного композита ( 2 и матрицы (.. [11]

В общем случае диаграмма растяжения однонаправленного волокнистого композита ( рис. 7.3) должна состоять из трех основных участков. I - матрица и волокна деформируются упруго; II - матрица переходит в упруго-пластическое состояние, волокна продолжают деформироваться упруго; III - оба компонента системы находятся в состоянии пластической деформации. В зависимости от свойств компонентов композита участки II и III на кривой могут отсутствовать. [12]

Для расчета коэффициента периодичности р однонаправленного волокнистого композита ( см. рис. 2.2, о), квазипериодическая структура которого образована независимыми для каждой ячейки случайными отклонениями а от узлов правильной квадратной решетки в плоскости г 0т ориентированных вдоль оси гз волокон с детерминированным радиусом гр поперечных круговых сечений, достаточно рассмотреть плоскую модель ячейки квазипериодичности типа круг в квадрате. В этой модели случайные значения ориентационного угла ( р и величины а вектора отклонений а распределены по равномерным законам на отрезках [ 0 2тг ] и [ 0; А ] соответственно, А & Amax, k 6 [0;1] - степень разупорядоченности волокон, величина максимально допустимого смещения Атах определяется выражением (2.17), где для рассматриваемого композита величина Т - период или сторона квадратной ячейки, гр - радиус кругового сечения волокна. [13]

Рассмотрим произвольную поперечную трещину в однонаправленном волокнистом композите. [14]

Число статей на эту тему ( для однонаправленных волокнистых композитов) довольно невелико. Другие пытаются объяснить механизм разрушения при низкой и высокой скоростях деформации. Таким образом, остается пробел в описании механического поведения композиционных материалов. [15]

Страницы: 1 2 3