ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Одномерное расслоение выпучиванием из "Межслойные эффекты в композитных материалах " Судя ПО верхней кривой на рис. 4.71, соответствующей вязкому термопластичному композиту, критическая сжимающая нагрузка для этого материала относительно нечувствительна к выбору критерия разрушения. Причина в том, что критические скорости высвобождения энергии деформирования типов I и II у этого материала почти одинаковы. Очевидно, что в большинстве случаев поведение материала при расслоении выпучиванием, как и в случае более хрупкого графито-эпоксидного композита, определяется свойствами материала при деформировании типа П. [c.291] Хотя данные на рис. 4.71 указывают, что из методов экспериментальной оценки свойств композита потребуются только методы, реализуемые деформированием типа II, по-видимому, все же необходимы дополнительные исследования более близких к действительным конфигураций расслоения. Например, типичное расслоение, наблюдаемое при эксплуатации изделий из слоистых композитов, по форме часто приближается к окружности или эллипсу. Для подобных двумерных расслоений распределение скоростей высвобождения энергии деформирования представляет собой функцию положения на границе трещины [69]. Было показано, что трещина может расти и перпендикулярно направлению нагружения, что не предусмотрено в одномерной модели [67]. Более того, не учитывались такие эффекты, как изгиб невыпученной основной части слоистого композита и отслоенных зон с несимметричной укладкой. Если плоскость расслоения проходит между смежными косоугольно ориентированными слоями, то сильное влияние на рост расслоения могут оказать напряжения, связанные с деформированием типа III. [c.293] В завершение можно сказать, что представленные здесь результаты по одномерному расслоению носят предварительный характер. Изложенные процедуры, тем не менее, позволяют установить связь между свойствами материала и его поведением в конструкции. [c.294] Основываясь на современном уровне интерпретации межслойно-го разрушения композитов, как она представлена в настоящей главе, можно сделать ряд важных выводов. Во-первых, ввиду низкой чувствительности задачи одномерного расслоения к критерию разрушения смешанного типа при описании разрушения следует сосредоточиться на оценке поведения при деформировании типов I и II и использовать линейный критерий разрушения смешанного типа, представленный уравнением (142). Метод двойной консольной балки и испытание на изгиб балки с концевым надрезом являются, по-видимому, наиболее практичными и перспективными подходами к оценке поведения при деформировании типов I и II соответственно. Для разработки смол, образующих матрицу композита, можно использовать зти же методы и образцы с адгезионной связью. Поведение при разрушении чистого связующего часто можно соотнести с межслойным разрушением композита по матрице in situ при условии, что ограничена пластическая деформация. Выполнить это условие можно, создав тонкий (около 0,05 мм) слой связующего. [c.294] Испытание на расслоение у кромок предоставляет отличные возможности для исследования процесса расслоения. Однако этот метод вряд ли пригоден для рутинных испытаний в силу своей сложности. Отчетливо выраженное влияние остаточных напряжений на расслоение у кромок образца определяет самостоятельное направление исследований, связанных с поведением композитов в конструкциях, где обычно имеются остаточные напряжения, которые следует учитывать, применяя любой критерий разрушения расслоением (в том числе критерий механики разрушения). [c.294] Метод изгиба короткой балки применительно к современным композитам со сравнительно высокой межслойной сдвиговой прочностью можно применять только как метод технического контроля. Одновременное действие сжимающих и касательных напряжений обусловливает разрушение смешанного типа, что делает этОт метод неприемлемым для оценки межслойной сдвиговой прочности. [c.295] В данной главе указаны некоторые недостатки существующих экспериментальных методов. Не решены задачи экспериментальной оценки поведения композита при деформировании типа III и определения поведения в конструкции в случае двухмерного расслоения. Исследования в этих областях могут изменить изложенные выше выводы об основной роли деформирования типов I и II. В главе не рассматривалась межслойная усталость, которая может быть причиной расслоения композита в составе конструкции. [c.295] И в завершение еще раз отметим, что исследования в рассматриваемой области вызваны главным образом требованиями технологии современных композитов, в первую очередь графитоэпоксидных. Хотя изложение касалось и более пластичных смол, подобных термопластам, данных о свойствах материалов такого рода довольно мало. Кроме того, при экспериментальном изучении композитов с вязкими матрицами можно столкнуться с трудностями. Например, если матрица композита образована термопластичной смолой, эксперимент на расслоение у кромок еще до начала распространения трещины носит нелинейный характер. В то же время расчетные формулы для обработки экспериментальных результатов основаны на линейно-упругом подходе. Межслойное разрушение других классов композитов практически не обсуждалось. [c.295] Вернуться к основной статье