ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пластики, армированные прямыми волокнами из "Композиционные материалы " Здесь индексы 1 и 2 соответствуют направлениям, показанным на рис. 5.1 индексы в и, с соответствуют волокнам и связующему V — относительное объемное содержание волокон. [c.123] Как видно иа рис. 5.2, параметры р и I определяю вид упаковки волокон и так же, как и диаметр волокон Гд и объемное содержание волокон и, являются величинами заданными. [c.124] Расчетная схема определения коор-А , и Оь определяются по следу- динат и показана на рис. 5.3. [c.126] Зависимость упругих характеристик косоугольно армированного стеклопластика от объемного содержания волокон V и угла намотки показана на рис. 5.4—5.6. [c.127] При составлении закона (5.15) принято, что дефор.мации отдельных слоев к всего слоистого матэрнала одинаковы, т. е. отсутствует межслойное скольжение. [c.129] Для вычисления средних напряжений в слоях необходимо в уравнения (5.15) подставить значения деформаций е . 6 и Ухи, определяемых по формулам (5.12)-(5 15). [c.129] Наименьшую прочность армированные пластики имеют при поперечном растяжении и продольном сдвиге. Напряженное состояние полимерного связующего при поперечном растянсе-иии однонаправленно армированного пластика показано иа рис. 5.2. [c.129] Численные значения коэффициентов 0 и дд определяются по кривым, которые приведены на рис. 5.7 и 5.8. [c.130] Кривые для определения коэффициента концентрации напряжений приведены на рис. 5.9. [c.131] В этой формуле — угол ориентации плоскости разрушения. [c.132] В составе композита связующее находится в более сложном напряженном состоянии и поэтому для оценки прочности армированного пластика критерии (5.21) и (5.22) непосредственно неприменимы. Критерий прочности однонаправленно армированного композита должен учитывать повышение прочности связующего на сдвиг от воздействия сжимающего напряжения, вытекающее из критерия, приведенного в формуле (5.21). [c.132] В общем случае нагружения на контактную поверхность между волокнами и связующим одновременно действуют как нормальные, так и касательные напряжения, и для оценки прочности сцепления необходимо применить соответствующий критерий, учитывающий взаимодействие этих напряжений. Предположим, что межмолекулярные связи разрушаются только при растяжении. Растяжение связей происходит в тех случаях, когда действуют нормальные растягивающие напряжения Ог, касательные напряжения или комбинации этих напряжений. Воздействие всех остальных напряжений не вызывает удлинение межмолекулярных связей и, следовательно, при этом разрушение не начинается на контактной поверхности, а возникает в объеме одного из контактирующих материалов. [c.132] Критерием (5.25) можно пользоваться, если известен угол 0 = бкрит (см. рис. 5.2), при котором он имеет минимум. Минимизируя критерий (5.25), можно убедиться, что Экрит = 0°. [c.132] Формулы (5.25)—(5.30) неприменимы для органопластиков. При поперечном растяжении органопластиков сначала разрушаются волокна. Эта особенность органопластиков отличает их от других видов армированных пластиков, у которых первыми разрушаются связующее или сцепление между волокнами и связующим. [c.134] 33) следует, что для органопластиков практически не зависит от объемного содержания волокон и. Формула (5.33) может быть также использована для косвенного определения / вг. [c.134] В отличие от поперечного растяжения момент достижения сдвиговыми напряжениями в критических зонах армированного пластика значения прочности связующего не всегда является началом лавинообразного разрушения всего материала. В этом случае в точках максимальной концентрации напряжений начинается условное течение связующего и происходит перераспределение поля напряжений [17]. Установлено, что в результате условного течения связующего прочность продольного сдвига однонаправленно армированного стеклопластика в пределах разброса можно считать равной прочности сдвига связующего [17]. [c.134] Аналогичные результаты были получены при исследовании прочностных свойств различных видов армированных пластиков при сдвиге [23, 25, 28]. На основе этих результатов можно заключить, что прочность продольного сдвига однонаправленно армированных пластиков практически не зазисит от объемного содержания волокон, а зависит лишь от прочности связующего на сдвиг Гр. Следовательно, концентрация напряжений в пластике при сдвиге как бы притупляется и не влияет на его прочностные свойства. В таком случае можно принимать, что т = 1. [c.134] Формула (5.38) может быть также яспользована для косвенного определения прочности органических волокон ка продольный сдвиг по экспери-.ментально установленной прочности продольного сдвига однонаправленно армированного органопластика Т . [c.135] В этой зависимостн предельная деформация волокон на сжатие равняется предельной деформации армированного пластика. [c.135] В случае разрушения связующего Я определяется по формуле (5.25), а в случае нарушения сцепления между волокнами и связующим — по (5.29). [c.136] Вернуться к основной статье