ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Одноосное нагружение перекрестно армированных композитов из "Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов " Поведение многослойных композитов, составленных из почти линейно упругих однонаправленных слоев, часто оказывается качественно значительно более сложным, чем поведение составляющих их слоев. В зависимости от структуры материала и вида напряженного состояния характер диаграмм деформирования и прочность материала могут меняться в широких пределах. [c.60] Рассмотрим поведение перекрестно армированных композитов при одноосном растяжении или сжатии. Проведем параллельный анализ теоретических диаграмм деформирования, построенных по алгоритмам, изложенным в 2.4, и имеющихся экспериментальных результатов [25]. [c.60] В зависимости от величины угла ф укладки слоев перекрестно армированного композита возможны несколько вариантов исчерпания несущей способности композита (рис. 2.20). Каждому из них присущ свой вид диаграммы деформирования. [c.60] ЭТОМ рисунке (и далее на однотипных) сплошные линии — экспериментальные диаграммы, штриховые — теоретические. При Оу = = 520 МПа согласно расчету в связующем начинается процесс тре-щинообразования, поскольку сдвиговые напряжения достигают предела прочности при сдвиге Tj2 = / 12- В расчете модуль Gja становится, равным нулю, а Е2 остается неизменным, поскольку 0. На теоретических диаграммах образуется излом в точке А (см. рис. 2.21, а). Диаграммы деформирования такого вида характерны для материалов с углами армирования 4° ф 20°. Стрелки на диаграммах рис. 2.21, а и однотипных рисунках далее указывают на то, что приведена лишь часть диаграммы деформирования. Величину разрушающей нагрузки можно определить по графику предельных напряжений на рис. 2.20. [c.61] Диаграммы деформирования композита со структурой армирования ф = 45° (рис. 2.21, в) внешне похожи на диаграммы деформи- рования пластичных металлов и принципиально отличаются от диаграмм деформирования, например, материала с углами укладки слоев ф = 75° при растяжении в направлении оси у (см. рис 2.21, а). При этом композит, составленный из слоев, предельная деформация которых не превышает 0,6—3,5 % (в зависимости от направления нагружения), деформируются без разрушения до уровня 9—10 %. Высокая податливость не является только недостат- ком материалов этого типа. Эффекты псевдопластичности могут быть с успехом использованы при проектировании конструкций. [c.62] На конечном этапе деформирования заметно увеличение жесткости (касательного модуля) материала, вызванное изменением углов армирования, т. е. проявлением структурной нелинейности. Теоретические кривые деформирования на рис. 2.21, в, г получены с исполь- зованием алгоритма деформационного нагружения. [c.62] В диапазоне углов 45° ф 90° нарушение монолитности материала приводит к исчерпанию его несущей способности без разделения образца на отдельные части. В этом диапазоне структур армиро--вания материалы также весьма податливы (сказанное относится к поведению в эксперименте трубчатых образцов плоские образцы в этом диапазоне углов армирования после нарушения монолитности разрушаются). Однако в отличие от предыдущего диапазона после-нарушения монолитности на экспериментальных кривых не отмечено увеличения нагрузки. В ряде случаев (см. рис. 2.21, г) она падает. По-видимому, этот вид исчерпания несущей способности материала можно трактовать как проявление неустойчивости процесса деформирования. Осевое растяжение материалов в диапазоне углов армирования 45° ф 90° после нарушения сплошности материала (ag 0, 2 = G12 = 0) происходит при постоянной нагрузке, которая и считается предельной. [c.62] Диаграммы деформирования перекрестно армированных мате- риалов при сжатии, рассчитанные по описанным в 2.4 алгоритмам, приведены на рис. 2.23. [c.64] Вернуться к основной статье