Продольная прочность

VI. Связь состояния поверхности раздела с продольной прочностью. . 180 Список литературы. ...............183 [c.137]

VI. Связь состояния поверхности раздела с продольной прочностью [c.180]

Продольная прочность (нагружение в направлении, параллельном оси волокна) [c.344]

Рис. 24. Сравнение теоретических зависимостей продольной прочности Зцц, композита Е-стекло — эпоксидная смола от объемного содержания волокон

С. П. Тимошенко. Самостоятельно нами написана,— сообщал Шиманский в предисловии ко второму отделу Справочной книги для корабельных инженеров ,— лишь глава о расчете составных балок, выводы которой применены в дальнейшем при изложении теории общей продольной прочности корабля. Что касается второй части, то в основание ее нами положены те принципы [c.43]

Прочность границы может быть как выше, так и ниже прочности матрицы. Часть свойств композиционных материалов определяется прочностью границы раздела на отрыв (поперечная прочность, прочность на сжатие, вязкость), часть - прочностью границы на сдвиг (продольная прочность при растяжении композита, армированного короткими волокнами, критическая длина волокна и др,), [c.75]

Низкая адгезионная прочность увеличивает хотя механическое трение на границе раздела может несколько компенсировать отсутствие адгезии [41]. Некоторые теории предсказывают, что для достижения максимальной продольной прочности [c.271]

Рис. 7. Влияиие отжига при 1146 iK, приводящего к образованию слоя дибо рида титана, на продольную прочность композита Ti — 25% В [35].

С точки зрения представлений об окисной связи работа [45] достойна упоминания, так как в предложенной модели композита сапфир — никелевый сплав авторы обусловили химическим взаимодействием прочность связи. Они предположили, что прочность связи возрастает по мере увеличения степени взаимодействия. Однако эффективная сила связи может и уменьшаться, если избыточное взаимодействие ослабляет упрочиитель. Прочностные аспекты этой теории обсуждаются более подробно в гл. 4, посвященной влиянию поверхностей раздела на продольную прочность композитов. Там отмечается, что наблюдаемая прочность связи очень мало изменяется с ростом толщины зоны взаимодействия от 0,1 до 5 мкм. Этот результат может означать, что для образования весьма прочной связи достаточно совсем небольшого взаимодействия. Последнее объяснение лучше согласуется с тем влиянием реакции на (Прочность связи, которое наблюдается в системах других типов, например титан — бор. [c.85]

Приведенные далее результаты показывают, что зависимость-продольной прочности от толщины реакционного слоя очень напоминает соответствующую зависимость для систем третьего класса (рис. 3). Однако развитая для систем третьего класса теория неприменима к системам псевдопервого класса из-за непостоянства толщины зоны взаимодействия. В микроструктуре образца А16061-—В, отожженного в течение 12 ч при 778 К, заметен нерегулярный рост продукта реакции (AIB2) через участки разрушения окисной пленки (рис. 4). Рост происходит в обе стороны от-пленки, но исходная пленка на поверхности раздела сохраняется. Отсутств Ие пор, возникающих при эффекте Киркендалла , также свидетельствует в пользу предположения о примерном равенстве- [c.149]

К йсевдоперйому классу, как указывалось выше, относятся системы, ведущие себя аналогично системам первого класса (в которых компоненты взаимно нерастворимы и нереакционноспособны), пока сохраняет ся окисная пленка на поверхности раздела истинный характер иоверХ]Ност.и раздела выявляется ио разрушении окисной пленки. С разрушением пленки в этих системах может начаться реакция (как в системах третьего класса, напр имер алюминий—бор) или растворение компонентов (как в системах второго класса). К последним, возможно, относится система алюминий—карбид кремния, однако, чтобы уточнить класс этой системы, необходимы дополнительные исследования. Если желательно, чтобы композит вел себя как система псевдопервого класса, то в процессе его изготовления необходимо обёспечить сохранение окисной пленки. Этот вопрос и будет обсужден вначале затем рассмотрим, как влияют на продольную прочность изменения поверхности раздела, происходящие после изготовления композита. [c.169]

Экстремальный характер зависимости деформации разрушения от прочности, обнаруженный в композитах А16061—45% В после непродолжительных отжигов при 778, 811 и 833 К, связан с одинаковой степенью разрушения пленок на поверхности раздела и с образованием кристаллов диборида алюминия, прорастающих через исходную окисную пленку. Хотя процесс разрушения пленки охватывает крайне незначительную часть поверхности раздела, представляется, что взаимодействие такого рода благоприятно сказывается на продольной прочности. [c.176]

Форрест и Кристиан [10], сопоставляя системы А1—В, А1—B/Si и А1—B/BN, пришли к выводу, что лучшим комплексом свойств обладает система А1—В, наиболее склонная к химическому взаимодействию. Возможно, на этот вывод повлияли и другие факторы— способ изготовления, близость условий изготовления к оптимальным и т. д. тем не менее остается фактом, что системы, реакционная способность которых уменьшена путем покрытия бора Si или BN, не обладают преимуществами по сравнению с химически более активной системой А1—В. С таким выводом согласуются и данные Кляйна и Меткалфа [15] о том, что продольная прочность и деформация разрушения композитов А1—В достигают максимума при наличии небольшого количества продукта реакции. [c.182]

Брентналл и др. [3], а также Кляйн и др. [И] исследовали типы разрушения композита Nb (сплав)—W при комнатной температуре и при 1477 К. Композит предназначен для высокотемпературной эксплуатации в окислительной атмосфере и состоит из устойчивого к окислению ниобиевого сплава (матрица) и вольфрамовой проволоки. Поскольку упрочнитель и матрица взаимно растворимы, но не взаимодействуют химически, композит относится ко второму классу. Для оценки влияния температуры на тип разрушения и на прочность предел прочности данного композита при внеосном нагружении определяли при комнатной температуре и при 1477 К- Зависимость прочности при растяжении от величины угла между напрг,влением нагружения и проволокой представлена на рис. 13, а. При 1477 К композит более чувствителен к направлению нагружения, чем при комнатной температуре это лучше видно на рис. 13, б, где значения прочности при внеосном нагружении нормированы относительно значения прочности при угле 0° (т. е. относительно продольной прочности). [c.204]

Исходя из данных о продольной прочности и модуле композита Ti-6A1-4V — 22 об. % АЬОз, Тресслер и Мур [50] сделали вывод о справедливости правила смеси для модуля. Определенная ими прочность волокон ( 211 кГ/мм2) указывает на очень малую степень разупрочнения волокон, а отсутствие их выдергивания свидетельствует о достаточно высокой прочности связи с матрицей. На основании результатов испытаний на растяжение композита после термообработки авторы пришли к предварительному (поскольку образцы не были достаточно хорошо сварены) заключению о меньшей чувствительности к степени взаимодействия Ti-матрицы с волокнами AI2O3 по сравнению с волокнами В или B/Si . [c.346]

Продольная прочность композита с матрицей из никелевого сплава, упрочненного непрерывными волокнами сапфира с гальваническим Ni-покрытием i[39], оказалась выше, чем у никеля, упрочненного усами сапфира, однако выдергивание волокон на изломах говорило о слабой связи в композите. Продолжая работы над Ni и Ni — Сг матрицами, упрочненными сапфиром с покрытием Y2O3, Ноуан ([37] обнаружил разупрочнение волокон в композитах, изготовленных горячим прессованием пучков 0°-ных волокон и фольги. Одновременно Меган и Харрис [31] использовали [c.346]

В литературе имеется много данных о продольной прочности композитов, поскольку эта характеристика обычно использовалась для оценки качества композитов металл — окисел путем сопоставления их действительной прочности с рассчитанной по правилу смеси. Внеосные механические свойства армированных окислами металлов были измерены лишь недавно. В связи с этим имеются данные о поперечной прочности (растяжение в направлении, перпендикулярном оси волокон) только для сплавов на основе Ni и Ti, армированных непрерывными волокнами сапфира. [c.347]

Статистические лешойы. Статистические методы связывают продольную прочность слоя при растяжении S со свойствами компонентов с учетом вариации прочности волокон в статистическом аспекте. [c.129]

Большинство композитов, описанных в настоящей главе, есть непрерывные однонаправленные волокнистые композиты (НОВК), имеющие большую объемную долю волокон. В результате продольная прочность в основном определяется прочностью самих волокон. Таким образом, если волокна обладают свойством ползучести, то им обладают и композиты на их основе. В небольшом числе работ по композитам, армированным вольфрамом и бериллием, обнаружено разрушение при ползучести. С другой стороны, разрушение под нагружением может появиться как результат комбинации двух факторов статистической прочности хрупких волокон и временных свойств вязкоупругой матрицы. Такая комбинация создает вероятность непрерывного изменения напряженного состояния внутри композита, даже при испытании на разрушение. Эти изменения также приводят к явлению запаздывания разрушения. Поэтому очень важно рассмотреть как матрицу, так и волокно при изучении длительной прочности композита, причем нужно иметь в виду, что матрицы оказывают очень незначительное влияние на кратковременную продольную прочность композитов, но играют очень важную роль в его длительной прочности. Часть работ посвящена исследованию эффектов скорости деформации на прочность НОВК оказалось, что только армированные стеклом композиты, по-видимому, чувствительны к изменениям скорости. [c.269]

В работе [41] замечено что волокнистый эвтектический сплав А1 — AlзNi при циклическом кручении около оси, расположенной вдоль волокон, сначала разупрочняется, а затем упрочняется. В виду того факта, что при данном способе нагружения продольная прочность волокна не используется (так как передачи усилий на волокна не происходит) и что арматура занимает относительно малую долю объема, представляется разумным ожидать, что произойдет либо циклическое упрочнение, либо разупрочнение. Наблюдавшееся циклическое разупрочнение с последующим упрочнением было отнесено за счет перераспределения дислокаций вдоль волокон. [c.406]

Последствия химического взаимодействия между составляющими в композициях третьей и псевдопервой группы проявляются не только после специальных термических обработок, но и после получения их методом горячего прессования. Большинство исследователей сходится во мнении, что существуют оптимальные параметры получения этих композиций. Если два любых параметра из трех (температура, время, давление прессования) постоянны, то кривая зависимости продольной прочности композиции от третьего переменного параметра имеет максимум. Объяснение такой зависимости будет дано при обсуждении выбора оптимальной температуры прессования композиции алюминий—борное волокно. Проиллюстрируем сказанное графиком (рис. 31) зависимости прочности и деформации до разрушения от температуры прессования композиции Ti — 6% А1 — 4% V — 25% волокон B/Si . Кривые имеют пологий максимум в интервале температур 770—830° С. Снижение механических характеристик композиций, полученных прессованием при высоких температурах, объясняется химическим взаимодействием и разупрочнением волокон. [c.78]

Прочность корабля в целом как эквивалентного бруса называют его общей, или продольной, прочностью. При этом корабль рассматривают как балку, опирающуюся не на относительно короткие (сосредоточенные) опоры, а на сплошную опорную поверхность воды, омывающей наружную обшивку корпуса. Силы давления воды вместе с весовой нагрузкой и силами инерции, действующими на различные грузы, образуют уравновешенную систему сил. Однако указанное свойство, имеющее место в любой момент для корабля в целом, на каждом отдельно взятом отрезке его длины, как правило, нарушается. Вследствие этого действие рассматриваемой совокупности сил в плоскости каждого шпангоута проявляется в виде поперечной, или перерезывающей, силы, стремящейся срезать судно по соответствующему сечению, и изгибающего момента, вызывающего растяжение (или сжатие) верхних продольных связей (палубного настила, под-палубиых продольных балок и т. п.) и соответственно [c.36]

Сколь ни велика скорость хода надводного корабля (легкого крейсера или миноносца), преобладающее действие на него оказывают гидростатические давления воды, определяющие основную часть архимедовой силы поддержания. Подобная особенность характерна для так называемых водоизмощающих судов. На глиссирующих судах благодаря своеобразной форме их корпуса и относите.ть-но большой скорости хода поддерживающая сила создается в 0СН0ВН0Л1 гидродинамическими давлениями, пропорциональными при прочих одинаковых условиях квадрату скорости. Так как из условий равновесия равнодействующая всех сил давления воды должна быть равна по величине результирующей всех сил тяжести, действующих на судно, и нанравлена прямо противоположно ей, то глиссер выходит из вода и по мере увеличения хода соответственным образом изменяет угол атаки , образованный плоскими кормовыми участками днища и горизонтальной плоскостью. При этом носовая оконечность, отличающаяся большим развалом шпангоутов и пологой формой образования днища, оказывается над водой и подвергается действию больших усилий от удара волн так как эти усилия имеют направление, близкое к вертикальному, то они могут быть опасными не только для местной прочности корпуса катера, но и для его общей продольной прочности. Удары днища катера о волны могут быть настолько большими и резкими, что в некоторых случаях именно они ограничивают возможную наибольшую скорость катера при данном состоянии моря . [c.59]

Сравниваемые глиссирующие катера признаются равнопрочными, если отношения расчетных изгибающих моментов и срезывающих сил к предельным значениям этих величин, полученным в предположении, что в корпусе возникли опасные напряжения (для металлов — предел текучести, для дерева — половина временного сопротивления), одинаковы. Эти условия позволяют рассчитать общую продольную прочность вновь проектируемого глиссирующего судна, пользуясь подходящим прототипом, зарекомендовавшим себя хорошими мореходными качествами при движении па волпе. [c.60]

Таким образом, продольно-поперечная система набора корпуса в общих чертах может быть охарактеризована тем, что части корпуса, принимающие наибольшее участие в продольной прочности, как-то днище и палубы, набраны по чисто продольпох системе, борта же судна, принимающие меньшее участие в продольной прочности, набраны по поперечной системе. [c.110]

Ю. А. Шимапски принимал постоянное активное участие в обсуждении проектов новых типов судов для перевозки специализированных грузов па различных водных путях нашей необъятной Родины. Так, на Техническом совете Центрального научно-исследовательского института водного транспорта (ЦНИИВТ) обсуждались проекты двух архитектурных типов нефтевозов для Каспийского моря большой грузоподъемности при относительно малой осадке один — фермовый , в котором продольная прочность обеспечивалась продольной фермой, а второй — островной , отличавшийся сильно развитой средней надстройкой. В статье инженера А. Осмоловского ( Судостроение 1936, № 8) указывалось, что Технический совет ЦИИИВТа остановил свой выбор на островном тине и что такое же решение было принято Народным комиссариатом водного транспорта для судов первоочередной постройки, [c.120]

Наш краткий обзор деятельности академика Шиман-ского в области проектирования кораблей будет неполным, если не рассмотреть статью Использование опыта эксплуатации кораблей в части общей продольной прочности корпуса ( Сборник статей по судостроению , 1954), обобщающую ранее опубликованные работы Использование опыта войны в части общей продольной прочности корпуса ( Судостроение , 1946, № 3) и Использование опыта войны в части проектирования прерывистых связей ( Судостроение , 1946,№ 4). [c.128]

Подобным образом было показано, что прочность композиционного материала в продольном направлении может быть существенно повышена за счет термической [62] и термомеханической обработок [80, 25, 26]. Следует указать также, что термообработка по режиму Тб повышает предел текучести и предел прочности матрицы, что, в свою очередь, может повлиять на прочность композиционного материала в продольном направлении, изменяя вклад в общую прочность матрицы, а также изменяя критическую длину волокна, передающую нагрузку, и способность матрицы распределять напряжения, возникающие около края разрушенного волокна. Такое сложное состояние, в совокушюсш с вероятностью потери прочности волокном в результате его взаимодействия с матрицей при повышенных температурах, может не вызвать никаких изменений или даже понизить продольную прочность композиционного материала в результате термообработки, как указывали Тоз [86], Христиан и Форест [22]. [c.459]

На разрывную прочность волокнистых композиций значительное влияние может оказывать регулярность укладки и ориентации волокон и дефекты структуры, такие, например, как поры. Было установлено, что продольная прочность композиций, полученных намоткой волокон, может быть удвоена при отсутствии пор и пустот [37]. ТоЯки контакта различных волокон являются концентраторами напряжений и снижают прочность композиций, особенно трансверсальную [3, 38]. [c.270]

Смотреть страницы где упоминается термин Продольная прочность : [c.95] [c.165] [c.168] [c.205] [c.229] [c.344] [c.346] [c.120] [c.120] [c.129] [c.430] [c.121] [c.162] [c.187] [c.242] [c.96] [c.109] [c.120] [c.121] [c.319] [c.269] [c.269]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...