ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Некоторые сведения о физико-механических свойствах стеклопластиков из "Пластинки оболочки из стеклопластиков " Существенной особенностью стеклопластиков, изготовленных на основе стеклотканей (стеклотекстолиты), направленных стеклонитей (стекловолокниты) и некоторых других их типов является ярко выраженная анизотропия их физнко-механических свойств. [c.6] Анизотропией обладают упругие и прочностные свойства стеклопластиков, их способность к деформированию во времени (ползучесть), способность к длительной прочности и другие механические свойства. [c.6] К числу важнейших механических свойств стеклопластиков следует отнести их высокую способность к рассеиванию энергии при колебаниях (демпфирование). [c.6] Полезно здесь отметить, что эта способность стеклопластиков может быть описана только с помощью тензора коэффициентов затухания, т. е. здесь также проявляются еще пока мало изученные анизотропные свойства этого материала. [c.6] Анизотропный характер носят также коэффициенты линейного расширения и коэффициенты теплопроводности рассматриваемых типов стеклопластиков. [c.6] Анизотропия всех основных физико-механических свойств стеклопластиков может быть наиболее эффективно исследована методами современного тензорного исчисления. [c.6] Это исчисление не только во много раз сокращает выкладки и делает все основные формулы легко обозримыми, но, и что является особенно важным, дает непосредственную возможность проверить инвариантность всех основных уравнений теории пластин и оболочек, изготовленных из анизотропных стеклопластиков. Здесь уместно привести слова В. ургатти, прекрасно охарактеризовавшего значение тензорного исчисления для современной механики и физики ...Общность этого анализа, который говорит и пишет на языке, общем для всех ветвей математической физики, его ясная и часто красноречивая краткость, его быстрота перенесения идеи в формулу и формулы в идею, свойственное ему одновременное удержание в себе интуиции и логики, синтеза и анализа делают из него научный и дидактический инструмент поистпне первоклассный . [c.6] Упомянутые типы стеклопластиков при обычных температурах ведут себя почти вплоть до момента разрушения как упругие тела, подчиняющиеся закону Гука. Разрушение стеклопластиков при обычных температурах носит, таким образом, в основном хрупкий характер. По указанным причинам для исследования кратковременных деформаций стеклопластиков могут быть использованы методы классической теории упругости анизотропного тела. Следовательно, методы этой теории могут быть использованы при построении способов расчета пластин и оболочек из стеклопластиков. [c.7] Как выше отмечалось, прочностные свойства большинства типов стеклопластиков носят резко выраженный анизотропный характер. Другими словами, сопротивление стеклопластиков разрыву, сжатию или сдвигу зависит от ориентации стекловолокон в подвергающемся нагружению образце. [c.7] По указанной причине, излагаемые в курсах сопротивления материалов теории (критерии) прочности изотропных материалов не могут применяться к анизотропным стеклопластикам. Это вызвало необходимость в разработке специальных критериев прочности анизотропных стеклопластиков. В этом направлении была проделана большая теоретическая и экспериментальная работа (см. гл. П1 настоящей книги). [c.7] Весьма своеобразный характер носит явление ползучести стеклопластиков. В то время как ползучесть, вызванная усилиями, направленными вдоль стекловолокон, относительно невелика, сдвиговая ползучесть стеклопластиков может быть весьма значительной. [c.7] Исключительная важность изучения явления ползучести стеклопластиков для длительно работающих конструкций настоятельно требует расширения исследовательской работы в этом направлении. Весьма важным является также создание новых типов стеклопластиков, обладающих повышенным сопротивлением по огношению к сдвиговой ползучести. [c.7] С явлением ползучести тесно связана длительная прочность стеклопластиков. Несмотря на то, что в этом направлении в последние годы проведен ряд теоретических и экспериментальных исследований — проблема длительной прочности анизотропных стеклопластиков, особенно в условиях сложного напряженного состояния, еще далека от своего окончательного разрешения. [c.7] Стеклопластики сохраняют высокое сопротивление при кратковременном воздействии силовых и тепловых нагрузок (при этом температура материала может подниматься до нескольких сотен градусов). [c.7] Существенное влияние повышенные температуры оказывают на ползучесть и длительную прочность стеклопластиков. С повышением температуры скорость ползучести повышается, а предел длительной прочности падает. При высоких температурах снижение предела длительной прочности может быть столь значительным, что конструкция может оказаться практически непригодной к эксплуатации даже в течение коротких промежутков времени. [c.8] Влияние высоких температур и глубокого холода на механические свойства стеклопластиков требует дальнейших углубленных исследований. Такие теплофизические характеристики стеклопластиков, как коэффициенты тепловой деформации и коэффициенты теплопроводности носят тензорный характер ввиду уже отмеченной выше анизотропии свойств, характеризуемых этими коэффициентами. [c.8] Эти коэффициенты, также как и упругие характеристики стеклопластиков, существенно зависят от температуры. Кроме того, при достаточно высоких температурах стеклопластики должны рассматмваться уже не как упругие, а как упруго-вязкие материалы. Особое внимание следует обратить на изменение характера анизотропии всех физико-механических характеристик стеклопластиков в зависимости от температуры, что в частности должно найти отражение в законах деформирования этих материалов. [c.8] Особо следует отметить высокую демпфирующую способность стеклопластиков. В отличие от металлов логарифмический декремент затухания пластмасс и стеклопластиков зависит не только от напряжений, но и от частоты колебаний. [c.8] Стеклопластики обладают также высокой усталостной прочностью, что наряду с большими демпфирующими свойствами делает их в этом отношении вполне конкурентноспособными с конструкционными материалами и сплавами. [c.8] В настоящем кратком обзоре рассмотрены только некоторые основные физико-механические свойства стеклопластиков. Более подробные сведения по этому вопросу читатель найдет в литературе, указанной в библиографии, приведенной в конце настоящей книги. [c.8] Вернуться к основной статье