ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прочность волокон из "Прочность армированных пластиков " Для армирования пластиков применяются различные волокна стеклянные, борные, углеродные, органические и др. Большинство из них является хрупкими, поэтому их прочность в значительной мере зависит от поверхностных дефектов. Влияние дефектов проявляется в разбросе опытных данных при экспериментальном исследовании прочности волокон определенной длины. [c.129] Часто для армирования пластиков используются пучки, которые состоят из сотен элементарных волокон. При испытании такого пучка после приложения нагрузки происходят случайные разрывы отдельных волокон, имеющих наибольшее количество дефектов. Таким образом, прочность пучка волокон сильно зависит от разброса прочностных свойств отдельных волокон, который оценивается при помощи коэффициента вариации прочности элементарных волокон. [c.129] Следует отметить, однако, что практическое значение коэффициента вариации прочности волокон ограничено, так как фактические условия работы пучка волокон в армированном пластике резко отличаются от условий работы чистого пучка. Это объясняется тем, что в присутствии связующего эффект разрыва отдельных волокон носит локальный характер, и после разрыва они в некоторой мере продолжают воспринимать нагрузку. Таким образом, можно предположить, что разрушение нескольких моноволокон не понижает прочность композиции, так как полимерная матрица передает нагрузку с разрушенного на соседние неразрушенные волокна. [c.129] Изменение степени разрушения композиции от 20 до 80% происходит в очепь узкой области напряжений. Кривые, показанные на рис. 4.15, пересекаются в точке, соответствующей 15%-ному разрушению. Прочность композиции и пучка волокон в этой точке равна 3,29-10 МПа. При этой нагрузке примерно 15% волокон композиции разрушено. Если считать, что эти волокна не воспринимают нагрузку, то среднее напряжение в остальных волокнах композиционного материала должно быть равным 3,8-103 МПа. Это напряжение соответствует нагрузке, при которой разрушаются 70% моноволокон. При таком большом количестве разрушенных волокон образец вряд ли сохранил бы несущую способность, если бы в точках излома волокон полимерная матрица не перераспределила бы нагрузку на соседние волокна, короткие отрезки которых очень прочны. [c.130] Поскольку разрушение волокон не происходит в одном и том же поперечном сечении, среднее напряжение в неразрушенных волокнах не должно значительно превышать номинальное напряжение, подсчитанное по площади поперечного сечения всех волокон. Это предположение оказывается справедливым даже при учете концентрации напряжений по концам разрушенных волокон. [c.130] В работе [31] также было установлено, что лавинное разрушение волокон стеклопластика начинается при степени разрушения 10—15%. [c.130] Учитывая, что в процессе лавинного разрушения волокон напряжения изменяются в очень узком интервале (см. рис. 4.15), можно принять, что деформация армированного пластика в процессе лавинного разрушения волокон практически не меняется. Предельную деформацию волокон, соответствующую началу лавинного разрушения, в дальнейшем обозначим через евя- Из сказанного следует, что предельная деформация евк является очень важным параметром прочности пучка волокон и практически она равняется предельной деформации армированного пластика при нагружении в направлении армирования. Из тако го допущения вытекает методика экспериментального определения евн. [c.130] Где 8в — фактическая деформация пучка волокон. [c.130] Вернуться к основной статье