Волокон направления, влияние на усталость

Большое влияние на характеристики усталостной прочности оказывает направление вырезки образцов. Снижение предела выносливости вследствие вырезки образцов поперек волокна составляет от о до 25%. Волосовины, расположенные в продольном по отношению к оси образца направлении, не снижают сопротивления усталости. Если же волосовины располагаются в поперечном направлении, суммарное снижение предела выносливости может доходить до 50% [50]. [c.27]

Объемное содержание стекловолокна в материале У/=60%. На рис. 6.54 приведены результаты испытаний на усталость при пульсирующем растяжении. Из приведенных данных видно, что с увеличением угла, образованного основным направлением волокна и направлением приложения нагрузки, прочность материала падает. Здесь следует отметить экспериментальные исследования Эндо и др. [6.50], которые использовали слоистые пластины из полиэфирной смолы, упрочненные стеклотканью с атласным переплетением. В ходе исследований менялся угол между основным направлением волокна и направлением изгиба, было установлено, что процесс развития усталости зависит от указанного угла. На рис. 6.55 приведены результаты испытаний на усталостное растяжение при пульсирующей нагрузке [6.41]. Испытания проводились на слоистых пластинах, состоявших из полиэфирной смолы и стеклоткани из ровницы. Из приведенных данных видно, какое влияние на получаемые результаты оказывает среда проведения испытаний. Интересно отметить, что [c.194]

Явление усталости металла объясняется следующим. Под влиянием усилий, часто меняющихся по величине и направлению в наиболее нагруженных волокнах (обычно на поверхности детали), возникает микроскопические трещинки. При большом количестве нагружений они все больше и больше развиваются проникая внутрь и вызывая поломку детали. Источником микро-трещин часто являются надрезы, риски и другие дефекты обработки или металла. [c.221]

Композиционххые материалы, кроме того, неоднородны. Р1зде-лие имеет различный состав в различных направлениях в преде лах слоя или по толщиххе. В связи с этим при классическом подходе к оценке возможностей усталости, ползучести и роста трещин необходимо принимать во внимание различные элементы материала (волокна и матрицу), ориентацию волокон ио отношению к нагрузке и их взаимодействие. Даже статическая прочность может изменяться под влиянием последовательности укладки слоев, т. е. порядка, в котором идентичные слои укладываются по толщине. [c.95]

Представлена краткая история и обаор модифицированной механики раз рушения Гриффитса — Ирвина. Подчеркнуто значение коэффициента интенсивности напряжений и скорости высвобождения энергии деформирования в механике разрушения изотропных и анизотропных материалов. Кратко изложена эмпирическая трактовка процесса усталостного роста трещины в изотропной среде. Затем перечислены противоречия между основными предпосылками классической теории разрушения и особенностями протекания процесса разрушения в многофазных слоистых материалах. Тем самым показана необходимость некоторого смягчения исходных предпосылок теории разрушения, которое позволило бы создать практически применимые подходы для решения задач разрушения композитов. Очень кратко, вследствие неприменимости непосредственно к решению инженерных задач, изложены основные результаты, полученные при помощи методов микромеханики, позволяющих исследовать процессы взаимодействия между трещиной, волокном и связующим в бесконечной среде. Далее огшсаны основные концепции современных макромеханических подходов для описания процесса разрушения композитов. Отмечено, что все подходы, расчеты по которым находятся в соответствии с экспериментальными данными, исключают из рассмотрения нелинейную зону или зону разрушения у кончика трещины. Более сложные теории (с учетом критического объема, плотности энергии деформирования) наилучшим образом согласуются с экспериментами на однонаправленно армированных композитах, когда трещины распространяются параллельно волокнам. Эти теории также хорошо описывают нагружение слоистых композитов под углом к направлению армирования, когда преобладающее влияние на процесс разрушения оказывает растрескивание полимерной матрицы. Расчеты по двум приближенным теориям (гипотетической трещины и критического расстояния) и комбинированному методу (модель тонкой пластической зоны) сравниваются с данными, полученными при испытании слоистых композитов с симметричной схемой армирования [ 6°]s. Приведены данные о хорошем соответствии степенной аппроксимации, применяемой для описания скорости роста трещины, результатам испытаний на усталость слоистых композитов с концентраторами напряжений. [c.221]

Известны работы [7.10], в которых изложены результаты исследований изменения прочности слоистого композита из полиэфирной смолы и стеклоткани из ровницы при нахождении этих материалов в пресной и морской воде. Результаты, приведенные на рис. 7.9, показывают, что для рассматриваемого материала предел прочности на изгиб и предел прочности на сжатие уменьшаются [7.10]. Причины этого падения могут быть самыми разнообразными. В частности, в [7.11], а также в [7.10] указано, что на прочность композита существенное влияние может оказывать пропитывание материала водой. Проведение испытаний на усталостный изгиб в воде показало, что вода оказывает значительное влияние на снижение усталостной прочности. На рис. 7.10 в качестве примера приведены некоторые результаты экспериментальных исследований влияния времени пребывания в воде на предел прочности при изгибе. Самжин и Уилльямс [7.12] сопоставили результаты исследования на усталость в воздухе и воде эпоксидной смолы, армированной в одном направлении углеродным волокном. Результаты этого исследования представлены на рис. 7.11. Видно, что в воде усталостная прочность композита оказывается ниже. [c.209]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...