ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные соотношения механики конструкций из композитов (В. В. Васильев) из "Композиционные материалы " Композиты являются неоднородными материалами, причем степень их неоднородности характеризуется двумя уровнями (рис. 1.1). Первый уровень (микронеоднородность) связан с наличием в материале двух фаз — матрицы или связующего и армирующих элементов (волокон) или наполнителей (частиц) различной природы. Микронеоднородность, как правило, принимается во внимание лишь в специальных задачах, связанных с определением свойств композиции по свойствам и объемному содержанию ее компонентов, анализом взаимодействия волокон и матрицы и других, которые относятся к исследованию структурных характеристик композитов как конструкционных материалов. Эти вопросы рассматривались в первой части справочного пособия. В настоящей части обсуждаются композитные детали и элементы конструкций. [c.301] Поскольку дагке в простой детали (например, профиле, трубке, панели) число волокон или других элементов, характеризующих микронеоднородность материала, чрезвычайно велико, анализ явлений, порождаемых отдельными микроструктурными элементами, представляется не только исключительно сложным, но и не вполне реалистическим. При расчете композитных элементов, как правило, используется феноменологический подход, предполагающий, что материал является условно однородным и обладает некоторыми осредненными свойствами, которые могут быть определены экспериментально на образцах конечных размеров. Соответствующие экспериментальные методы были описаны в первой части справочного пособия (см. гл. 7). [c.301] Таким образом, в дальнейшем микроструктура композита будет игнорироваться, а сам материал будет считаться условно однородным и обладающим некоторым набором экспериментально найденных констант, в совокупности определяющих его жесткость и прочность при всех возможных условиях нагружения. Однако композитные элементы часто обладают неоднородностью второго уровня — макронеоднородностью, порождаемой наличием слоев с различной природой материала, толщинами, углами армирования и т. д. (см. рис. 1.1). В принципе и здесь может быть использован феноменологический подход, однако он явно нерационален, так как требует, как правило, большого объема экспериментальных исследований и не позволяет описать взаимодействие между элементами макроструктуры. [c.301] Принимая во внимание большое разнообразие слоистых структур, которые могут быть образованы даже из одного вида композиционного материала, и связанную с этим трудоемкость экспериментальных исследований, которые необходимо осуществить для того, чтобы обеспечить расчет в рамках феноменологического подхода, необходимо отдать предпочтение структурному подходу, непосредственно учитывающему макроструктурную неоднородность материала. [c.301] Вернуться к основной статье