ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Модель поведения монослоя из "Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов " Будем считать, что деформирование однонаправленного материала монослоя в составе пакета слоев многослойного композита происходит в соответствии с модельными диаграммами, изображенными на рис. 2.17. [c.52] Деформирование однонаправленного материала в направлении волокон полностью упруго (рис. 2.17, а). При достижении предельных напряжений или F i слой считается разрушенным. [c.52] Поведение монослоя при сдвиге во многом аналогично его поведению при деформировании в направлении, ортогональном волокнам (см. рис. 2.17, в). На участке О—1 монослой деформируется линейно упруго. Участок диаграммы 1—2 соответствует этапу развития тре-щинообразования в связующем монослоя. Разгрузка (участок 2—3) происходит с разгрузочным модулем сдвига 0)2 = тУ-уГг. Процесс сдвигового деформирования не зависит от знака напряжения Xij. Поэтому на участке 3—4 деформирование также происходит с разгрузочным модулем Gi2. Повторное деформирование в область положительных напряжений происходит по траектории 4—3—2 и далее по участку 2—2, где возобновляется трещинообразование в связующем. Если напряжения Oj достигают предельной величины F 2, не зависящей от предыстории нагружения, слои считается разрушенным. [c.53] Таким образом, в соответствии с рассматриваемой моделью поведения монослоя 124], кроме двух естественных его состояний — начального (монолитный материал) и конечного (материал разрушен) — существует группа промежуточных состояний материал с трещинами в полимерном связующем. В этой группе, в свою очередь, можно выделить группу состояний материала с открытыми трещинами (трещины разомкнуты) и группу состояний материала с закрытыми трещинами (трещины сомкнуты). Знак напряжения аг определяет группу состояний материала при положительных значе- -ниях 02 трещины открыты, при отрицательных (сжатие) — закрыты. [c.54] В соответствии с моделью в группе состояний материала с открытыми трещинами выделяются четыре состояния монослоя, отличающиеся величинами достигнутых деформаций ёа и l ial и знаками приращений этих деформаций Aij, A yi2 . Так, на диаграмме рис. 2,17, б можно выделить участок /—2—2, соответствующий состоянию активного ( пионерного ) деформирования, которое сопровождается трещинообразованием. При этом ёг = 1 и Аёг 0. Напротив, деформирование в пределах участка диаграммы 2—3 (разгрузка и повторное нагружение), при котором S2 ё , не сопровождается новыми необратимыми изменениями монослоя. Аналогичные участки можно отметить и на диаграмме сдвигового деформирования (см. рис. 2.17, в). Общее число комбинаций возможных этапов деформирования монослоя при сдвиге и растяжении в направлении, ортогональном волокнам, в группе состояний материала с открытыми трещинами равно четырем. [c.54] Здесь 2, (Ji2 — начальные, а ь 2. G12 — текущие значения касательных модулей упругости монослоя. [c.54] В зависимости от знака напряжений о.,, величины деформаций и IV12I и знака их приращений матрица-столбец параметров эффективной жесткости монослоя с трещинами принимает одно из шести возможных значений, приведенных в табл. 2.1. [c.54] В начале деформирования (когда материал монолитен) матрица-столбец параметров эффективной жесткости имеет значение фп = 1- К 1 2 при полном разрушении монослоя [т. е. выполнении условий aj = или или (и) f.g] все ее компоненты равны нулю Ф12 = 0 0. 0 - Таким образом, общее число возможных состояний монослоя равно 8. [c.55] Компоненты матрицы жесткости в (2.32А) зависят от текущего напряженно-деформированного состояния монослоя и предыстории его деформирования (табл. 2.1). [c.56] Отметим, что структурная интерпретация состояний монослоя, использованная в этом параграфе (например, представления о закрытых и открытых трещинах) весьма упрощена и схематизирована. Можно не прибегать к ней, считая изложенный подход чисто феноменологической моделью процессов деформирования однонаправленного материала в составе пакета слоев многослойного композита. [c.56] Вернуться к основной статье