ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности построения книги из "Методы статических испытаний армированных пластиков Издание 2 " Изучение любых материалов, особенно предназначенных для создания ответственных силовых конструкций, начинается с определения механических характеристик при статическом кратковременном нагружении. Поэтому из комплекса самых разнообразных испытаний в первую очередь проводятся опыты по определению механических свойств при статическом нагружении. Неразрушающие методы испытаний не рассматриваются. Они подробно освещены в работе [43] там же дан обширный список литературы. Отметим, что при правильном подходе к технике эксперимента разрушающи и неразрушающие методы дают близкие результаты для большинства измеряемых характеристик. Специфические вопросы испытаний при пониженных и повышенных температурах, при воздействии агрессивных сред, облучения и других факторов затрагиваются лишь в такой степени, чтобы дать представление о влиянии этих факторов на результаты испытаний в условиях, несколько отличающихся от планируемых. Такие отклонения неизбежны при проведении любого реального эксперимента. [c.13] Первая трудность, с которой приходится сталкиваться при испытаниях композитов, связана с установлением числа определяемых прочностных и деформативных характеристик. Подробность и точность получаемой информации зависит от выбора модели материала. Для волокнистых композитов даже простейшее рассмотрение в рамках Гуковской модели приводит к необходимости измерения большого числа параметров. Вот почему особое внимание уделено установлению типа анизотропии разных классов материалов с волокнистой, слоистой и пространственно-сшитой структурой и числу определяемых прочностных и упругих характеристик. [c.13] Необходимо подчеркнуть, что точность упругого приближения зависит от направления нагружения относительно главных осей симметрии композита. При нагружении в направлениях армирования волокнистые композиты с высокой точностью (многие вплоть до разрушения) следуют закону Гука. Если нагрузка действует под углом к арматуре или перпендикулярно плоскости армирования, зависимость а — е становится существенно нелинейной. Начальные участки этой зависимости можно линеаризировать с достаточной для практики точностью. [c.13] В то же время полученные результаты в идеальном случае должны характеризовать только свойства материала и не зависеть от многочисленных побочных факторов. В связи с этим при организации механических испытаний композитов приходится решать вопросы о выборе формы и размеров образца, о его подготовке к испытаниям об определении разрушаюш,его усилия и выборе испытательной машины и аппаратуры для измерения силы и деформации об определении пределов, в которых могут изменяться условия эксперимента (скорость нагружения, геометрия образца, неточность приложения силы), чтобы этими отклонениями можно было пренебречь какой возможен разброс результатов и сколько нужно взять образцов как обрабатывать результаты эксперимента и оценивать их достоверность. [c.14] В предлагаемом пособии сделана попытка ответить на поставленные вопросы. Освещены методы испытаний, регламентируемые тосударственными стандартами ГОСТ, ASTM, DIN, ISO (или ведомственными нормалями), и методы, применяемые на практике . На основе сопоставления и анализа этих методов даны рекомендации по выбору формы и размеров образцов, подготовке их к испытаниям и обработке результатов. Изложены некоторые требования, предъявляемые к оборудованию, измерительной аппаратуре и условиям испытаний. Особо отмечаются возможные причины неправильного толкования результатов опыта как собственных, так и заимствованных из литературы. [c.14] В конце глав, посвященных отдельным методам испытаний, помещены сводные таблицы. В них перечислены основные методы, существующие стандарты, характеристики, определяемые каждым из способов испытаний, величины, измеряемые в эксперименте, рекомендованная форма образцов, типичное оборудование, недостатки и ограничения рассмотренных в книге методов. Приведенные таблицы дают полное представление о состоянии и возможностях каждого из рассмотренных методов испытаний и могут служить отправным пунктом при планировании эксперимента. [c.14] Среди армированных пластиков, механические испытания которых рассматриваются в справочном пособии, особое место занимают стеклопластики с волокнистой, слоистой и пространственно-сшитой структурой. На основе опыта испытания именно этих материалов написана книга. В последнее время интенсивно ведутся работы по созданию новых типов материалов на базе полимерных связующих их преимущества и тенденции развития наглядно показаны в работе [101 ]. Многочисленные экспериментальные и теоретические работы посвящены использованию в качестве податливой матрицы легких металлов. Имевшийся опыт испытания высокомодульных материалов был только затронут в первом варианте книги. [c.15] При обосновании методов испытания стеклопластиков экспериментальные данные практически не приводятся их много, достоверность их высока. Нет необходимости в доказательствах и экспериментальном подтверждении при выборе формы и размеров образца, способа нагружения и т. д. для стеклопластиков с традиционной структурой армирования. Для высокомодульных материалов сообщаются необходимые экспериментальные данные, так как большинство вопросов еще находятся в стадии исследования. Техника испытания высокомодульных и пространственно-сшитых композитов и сегодня еще далеко не отработана. [c.15] Использование высокомодульных волокон при традиционных схемах армирования не приводит к пропорциональному росту всех упругих характеристик. Главной отличительной особенностью боро-и углепластиков является еще большая по сравнению со стеклопластиками анизотропия упругих свойств, обусловленная для углепластиков сильной анизотропией самих армирующих волокон. Эту особенность иллюстрирует рис. 1, составленный на основе обработки результатов, приведенных в разных работах, и собственных экспериментальных данных. [c.15] Как видно из рисунка, параметры анизотропии — отношения типа Е Еу, ЕхЮху, Пд./П и т. д. (характерные области изменения этих параметров заштрихованы) — для боро- и углепластиков могут быть значительно большими, чем для стеклопластиков. Принципиальных различий по прочностной анизотропии между стеклопластиками, боро- и углепластиками практически нет главные особенности связаны с разносонротивляемостью боропластиков при растяжении — сжатии и с низким сопротивлением углепластиков межслойному сдвигу и поперечному отрыву. Вот почему при анализе опубликованных данных по механическим свойствам боро- и углепластиков [106 ] обнаруживается, что приведенные численные оценки в ряде случаев существенно различаются. Это хорошо видно и на рис. 1, на котором приводятся результаты выполненных различными авторами испытаний материалов, близких по структуре и составу. [c.15] Все сказанное заставило пополнить справочное пособие сведениями о способах испытаний высокомодульных и пространственно-сшитых композитов. Для этих материалов возникают дополнительные трудности с изучением сдвиговых и трансверсальных свойств. Применительно к пространственно-сшитым материалам даже термин межслойный сдвиг теряет смысл. [c.17] В заключение необходимо отметить, что идея написания справочного пособия по методам испытания композитных полимерных материалов подсказана авторам покойным Валентином Алексеевичем Каргиным его советы и пожелания полностью учтены при написании и редактировании первого издания книги. [c.17] Существенную помощь авторам при подготовке обоих изданий оказал научный руководитель работ по механике композитов в Академии Наук Латв. ССР Александр Кристапович Малмейстер он же предложил название книги. Советы и замечания, высказанные им при просмотре программы книги и рукописей, во многом способствовали успеху работы. [c.18] При подготовке этого издания справочного пособия учтены все замечания рецензентов и читателей, высказанные издательству и авторам. [c.18] Пожелания и критические замечания по вопросам, затронутым в книге, будут восприняты авторами с благодарностью. [c.18] Вернуться к основной статье