ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Примеры расслоения у свободной кромки из "Межслойные эффекты в композитных материалах " Снова обратимся к эксперименту на растяжение образца из слоистого эпоксидного углепластика [ 25°/90°] , изготовленного на основе КОМПОЗИЩ1И As-3501-06. Проведем расчет нагрузки, вызывающей расслоение данного слоистого композита по срединной плоскости. [c.115] Для дополнительной оценки пригодности энергетической модели далее исследуются два семейства квазиизотропных слоистых композитов. Для каждого семейства изменяются переменные композита и выбран определенный коэффициент нагружения. Поскольку эти переменные влияют на характер поля напряжений у свободной кромки, а также развивающееся расслоение, предполагается, что энергетическая модель позволяет учесть эти переменные и их влияние на расчетные результаты. [c.116] Обозначение [ слоистых композитов 4 и 5 означает, что два одинаковых симметричных слоистых композита уложены противоположно друг другу для образования единого целого. [c.117] Поскольку во всех пяти случаях нормальный отрыв (трещина типа I) является фактическим типом расслоения, предполагается, что вязкость разрушения материалов имеет одинаковое значение Gj . Следовательно, расчетные минимальные деформации начала расслоения у свободной кромки в указанных пяти слоистых композитах увеличиваются (от наименьшей к наибольшей) в порядке приведенного выше перечисления. [c.118] Соответствующие экспериментальные результаты опубликованы в работе [23]. В табл. 2.2 приведены расчетные и экспериментальные значения критического напряжения в момент начала расслоения (средние по трем или четырем образцам). [c.119] Необходимо отметить, что в большинстве испытанных слоистых композитов, особенно [ 453/02/90 , до начала расслоения у кромки образовалось несколько поперечных трещин в слое 90°. Это может вызвать начало расслоения у кромки при более низком напряжении, приложенном к слоистому композиту. Однако данный эффект не учитывается в расчетной модели. Тем не менее в целом расчетные значения нижних границ нагрузки, соответствующей началу расслоения, очень близки к соответствующим экспериментальным значениям. В частности, расчетные значения напряжений, соответствующих началу расслоения, проявляют ту же тенденцию изменения, что и экспериментальные данные. [c.119] что различия уровней нагружения обусловлены только изменением последовательности укладки слоистых композитов. [c.122] Чтобы установить различие в нагрузках, соответствующих началу расслоения, необходим анализ поля напряжений у свободной кромки (в предположении отсутствия дефектов). Этот анализ снова базируется на конетно-элементной процедуре, описанной в разд. Приложение , и характеристиках материала, указанных в табл. 2.1. [c.122] На рис. 2.22—2.24 показаны изометрические изображения расчетного межслойного нормального напряжения о., распределенного в пределах первого квадранта поперечного сечения слоистых композитов [902702°/ 45г%, [02°/902°/ 452% [(0°/90°)2/( 45°)2],. На Рис. 2.25—2.27 показаны распределения межслойного касательного напряжения для тех же композитов (другое межслойное касательное напряжение т не приведено из-за малости величины). [c.123] Из анализа распределения межслойных напряжений следует, чт срединная плоскость и поверхность раздела 45°/-45° в каждом и приведенных выше слоистых композитов — вероятные места рам слоения на этих плоскостях растягивающее напряжение или его комбинация с касательным напряжением имеют высокие значе ния. [c.124] Сначала с помощью энергетического метода для каждой из эти двух поверхностей раздела — мест вероятного расслоения — вьи числяются скорости высвобождения энергии. Для каждого из трех рассматриваемых слоистых композитов можно прийти к выводу что наиболее вероятное место расслоения в них — срединная пло скость. Такой вывод следует из сравнения расчетных кривых прй расслоении по срединной плоскости (рис. 2.28) и кривых при рас- слоении по поверхности раздела 45°/-45° (рис. 2.29). Расчетньк кривые для j имеют аналогичный характер они не приведены из-1 за малости значений. [c.124] Для облегчения оценки нагрузки, соответствующей началу рас слоения, в энергетической модели, представленной уравнением (3)j будут использоваться максимальные значения на кривых С . В табл. 2.3 приведены нижние граничные значения расчетных на- грузок в момент расслоения и соответствующие экспериментальные диапазоны их иэменения, вэятые с рис. 2.21. [c.124] Отметим, что результаты расчета не только проявляют ту же тенденцию изменения, что и экспериментальные данные, но и имеют близкие к ним значения. [c.125] Вернуться к основной статье