ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Композиционные материалы (перевод В. С. Сандлера) из "Механические свойства конструкционных материалов при низких температурах " Ширина поперечных и 45°-ных образцов составляла 2,5 см, а продольных 1,3 см. Длина боралюминиевых образцов с рабочей частью длиной 5 см составляла 15 см. Длина образцов боропластика составляла 28 см (длина рабочей части 15 см). Образцы вырезали алмазной пилой. Кромки образцов перед испытанием слегка скругляли шлифовальной бумагой. [c.364] Специальное крепление уменьшало возможность перекоса образцов. Концы образцов, обернутые сеткой из нержавеющей стали с ячейкой размером 0,15 мм, помещали между рифлеными титановыми пластинами, соединенными с тягами машины штифтами. Снаружи накладывали толстые пластины из нержавеющей стали, которые стягивали шестью парами болтов. По мере перехода к болтам, расположенным у внешнего конца зажима, затяжку постепенно увеличивали с тем, чтобы растягивающее усилие передавалось на образец равномерно [8]. [c.364] Образцы боропластика перед испытанием выдерживали не менее двух дней при комнатной температуре и относительной влажности 45—55 %. В процессе испытания эти образцы до приложения разрушающей нагрузки сначала трижды нагружали в упругой области (ал 0,25ав) для получения воспроизводимого значения модуля упругости. Боралюминий не подвергали такому циклированию, поскольку алюминиевая матрица обладает низким пределом текучести. [c.365] Композиционные материалы обычно разрушаются у захватов, где неизбежна концентрация напряжений. Описанная зажимная система уменьшает вероятность разрушения у захватов на 20 %. Результаты испытаний образцов с разрушением у захватов (на расстоянии, не превышающем толщину образца) исключали из рассмотрения, даже если при этом прочностные свойства не менялись. [c.365] В скобках приведено стандартное отклонение v — коэффициент вариации. [c.368] ДОЛЬНОМ направлении и примерно вдвое выше модуля алюминиевого сплава 6061. [c.369] Значение модуля сдвига боропластика согласуется с опубликованными данными для комнатной температуры [9], а боралюминия — существенно ниже. Было показано, что модуль сдвига, рассчитанный по диаграммам растяжения 45°-ных образцов, согласуется с модулем, определенным более точными методами для угле- и стеклопластиков [6]. Однако в случае сплава 6061 F, упрочненного борным волокном диаметром 0,1 мм, нелинейный характер диаграммы растяжения не позволяет применять упрощенный метод испытания 45°-ных образцов, значения модуля сдвига занижаются [10]. Поэтому данные, полученные в настоящей работе, занижены, что обусловлено ограниченностью этого метода. [c.369] В статье описана специально разработанная аппаратура для испытания на сжатие—растяжение (в том числе и при криогенных температурах) с нагрузкой до 222,4 кН и приведены результаты первых зкспериментов. [c.370] Трубчатая тяга свинчивается с подвижной траверсой машины, снабженной встроенной месдозой. Между верхней крышкой и сосудом Дьюара, а также около трубчатой тяги имеются кольцевые уплотнения. Предусмотрена возможность откачки воздуха из внут-ренного объема и сосуда Дьюара. Деформация оценивается с помощью пропорционального дифференциального преобразователя. Смещение, которое регистрируется этим прибором, представляет собой суммарную деформацию образца и элементов конструкции устройства для испытания. [c.371] Испытывали композиционные материалы с матрицами из полиэфирной, поливиниловой и эпоксидной смол, упрочненных стекловолокном и стеклотканью. С одной стороны, однонаправленные волокнистые композиции обладают повышенными прочностными свойствами на сжатие, с другой стороны, что нежелательно, — повышенной теплопроводностью. Для грубой оценки влияния способа армирования сравнивают отношение предела прочности на сжатие к теплопроводности [3]. [c.371] Как отмечалось Тосом и Кариотисом [5], необходима тщательная фиксация образца с тем, чтобы обеспечить разрушение при нагрузке, отвечающей пределу прочности при сжатии. В противном случае происходит преждевременное разрущение, обусловленное расслаиванием образца с концов. Для обеспечения установки образца в вертикальном положении на его концы надевали колпачки, изготовленные из инструментальной стали. Глубина колпачков составляла 0,47 мм. Кромки их стенок скругляли для уменьшения концентрации напряжений в образце. После термообработки твердость колпачков составляла 43 HR . [c.372] Для измерения деформации и определения модуля упругости на образце укрепляли тензодатчик. С этой же целью можно использовать и данные преобразователя, скорректированные с учетом поправки на деформацию силовых элементов испытательного устройства. [c.372] С помощью двухперьевого самописца одновременно регистрировали нагрузку, измеряемую месдозой, и перемещение, измеряемое преобразователем. Кроме того, записывалась кривая изменения нагрузки в зависимости от перемещения или от показаний тензодатчика. [c.372] Испытания проводили при малой скорости 5-10 - -- 30-10- см-см мин 1 с тем, чтобы приблизиться к реальной скорости нагружения материала в магните, где время полного нагружения составляет несколько часов. Образцы испытывали при комнатной температуре и в жидком азоте (не менее трех образцов на точку). В начале испытания образцы один-два раза нагружали до напряжения, отвечающего 50 % (Те, с тем, чтобы выбрать посадочные зазоры и измерить модуль упругости. Разрушение обычно происходило вблизи одного из концов образца, но всегда вне колпачков. Оно обусловлено расслаиванием материала. [c.372] В таблице представлены средние значения предела прочности при сжатии, число испытанных образцов и приращение (в процентах) предела прочности при 77 К по сравнению с прочностю при комнатной температуре. [c.373] Вернуться к основной статье