Растяжение в стеклянных образцах

Полученная выше оценка для п близка к значениям верхней прочности , сообщаемой другими авторами. Далее, из этой же модели следует, что максимальное значение I ограничено прочностью волокон при растяжении. В этом случае t существенно меньше прочности стеклянных волокон, что не противоречит наличию стрингеров стеклянных волокон, оставшихся целыми после разрушения образца (рис. 19). [c.255]

Теоретическая прочность силикатных стекол оценивается величиной 800—1200 кГ/мм , в то время как прочность промышленных стекол, прошедших все технологические операции изготовления и транспортировки, определяемая по методу растяжения или изгиба, составляет 5—12 кГ/мм , т. е. на два-три порядка меньше теоретической. По общему мнению большинства исследователей, такая малая прочность промышленных стекол вызывается наличием на поверхности стеклянных изделий различного рода дефектов (трещин, включений и т. п.), которые при указанных методах испытания являются начальными источниками их разрушения. Природа дефектов, их величина, форма и распределение в образце стекла, а также характер изменения их иод влиянием окружающей среды и в процессе испытания до сих пор пока не изучены. Наиболее опасными, как уже указывалось ранее (стр. 22), являются дефекты, находящиеся на поверхности образца, так как в условиях растяжения или изгиба образца разрушение обычно начинается с его поверхности. Действительно, образцы стекла в виде волокон или цилиндрических стержней диаметром до 6 мм, полученные непосредственно из расплава при тщательном предохранении их от воздействия внешней среды как в процессе изготовления, так и при испытании, обладают прочностью, близкой к теоретической, но малейшее повреждение поверхности резко снижает их прочность. Таким образом, значения прочности стекла, определяемые методами растяжения или изгиба, зависят главным образом от состояния поверхности испытуемых образцов стекла или, точнее, от целостности поверхностного слоя, так как любые дефекты, включая и трещины, имеют три измерения, т. е. являются объемными. [c.156]

Предположим, что исследуемый образец, помещенный между Р и Л, вызывает разность хода лучей 100 ммк. Если плоскость колебаний более быстрого луча в стекле совпадает с плоскостью колебаний более быстрого луча в окрашенной пластинке, то значения разностей хода лучей складываются и дают =630 ммк, т. е. желтовато-красный цвет, подавляемый в результате интерференции. Тогда на пурпурном фоне будут видны линии натяжений, окрашенные в дополнительный, т. е. голубой, цвет. Расположенные рядом дополнительные цвета дают наибольшую контрастность и облегчают наблюдение. Если же более быстрый луч в стекле обладает тем же направлением колебаний, что и медленный луч в красной пластинке, то гасится фиолетовый луч с длиной волны 430 ммк и наблюдается желтый цвет [Л. 10]. Если в качестве образца использовать стеклянный пруток, работающий на изгиб, то можно легко определить цвет, соответствующий растяжению либо сжатию, и получить, таким образом, качественную картину имеющих место натяжений. Детальное описание измерения и конструкции полярископов можно найти в работах [Л. 11—13]. [c.51]

Приведенные кривые модулей релаксации и зависимости напряжений от деформаций при постоянной скорости деформирования были получены для растяжения, сжатия и изгиба образцов из эпоксидной смолы на рис. 2 соответствующие сжатию кривые построены по данным работы [69]. Впоследствии те же авторы [70] построили приведенные кривые для композитов с матрицей из эпоксидной смолы и включениями в виде стеклянных шариков, или параллельных стеклянных волокон, или пузырьков воздуха (пенопласт) при всех указанных выше видах нагружения. [c.118]

Прочность — важнейшее свойство стекла, которое определяет возможности применения стеклянных изделий практически в любой области техники. Прочность стекла определяется пределами прочности при различных видах нагрузок сжатии, растяжении, изгибе. Предел прочности определяется как отношение разрушающей нагрузки (сжатия, растяжения, изгиба) к площади поперечного сечения образца. Для определения величины предела прочности образцы стекла подвергают воздействию нагрузок па гидравлических прессах и разрывных машинах. Предел прочности технических стекол при сжатии колеблется в пределах 5—20 МПа, что равно примерно пределу прочности чугуна. [c.453]

Для определения механических свойств при низких температурах применя-ются те же стандартные методы, что и для исследования их при комнатной или повышенных температурах. Наиболее распространенными являются испытания на растяжение и ударный изгиб [1], в меньшей степени используются другие виды статических испытаний и испытания на усталость [й, 3]. Основной трудностью при низкотемпературных испытаниях является создание и поддерживание в образце и вокруг него необходимой температуры. Поэтому главным узлом всякой установки для испытания при низких температурах является> ванна (криостат), обеспечивающая необходимые температурные условия. Конструкция криостата определяется уровнем температуры методом испытания. При испытаниях до 77°К (—196°С—температура жидкого азота) применяются двухстенные ванны из красной меди, латуни или нержавеющей стали с-войлочной изоляцией. При температурах ниже 77° К криостат состоит в большинстве случаев из двух вставленных друг в друга стеклянных или металлических сосудов Дьюара, пространство между которыми заполнено жидким азотом. [c.119]

Таким образом, измерение прочности стекла по методам растяжения и изгиба испытуемых образцов имеет ограниченное применение при изучении механических свойств стекла, так как получаемые значения прочности стекла и величина их разброса зависят от способа изготовления образцов, состояния их поверхностей и условий испытания, что не дает возможности установить связь прочности стекла с его химическим составом. Только в последнее время при получении бездефектных стеклянных волокон и при проведении испытаний в области низких температур (жидкого азота) удалось обнаружить различие в прочности стекол в зависимости от их химического состава. Однако эти методы позволяют изучать влияние различного рода технологических факторов изготовления образцов на их прочность и потому имеют большое значение для практических целей. [c.85]

Существует множество разнообразных способов для изучения внутренних напряжений, основанных главным образом на измерении деформации образца в результате сжатия или растяжения металла при электроосаждении. Описанные в литературе методы можно разделить в основном на следующие четыре группы 1) метод деформации стеклянного щарика [c.276]

Определяющим в выборе того или иного наполнителя является комплекс требований, предъявляемых к материалу. Например, наибольшую жесткость при малой кажущейся плотности можно ожидать при наполнении углеродными волокнами, сочетания повышенной прочности с высокими диэлектрическими показателями можно достигнуть при использовании- стеклянных волокон и т. д. В табл. У.З в качестве примера приведены данные о прочности полипропилена, наполненного различными волокнами, а в табл. У.4 — результаты испытаний на растяжение различных термопластов, наполненных углеродным волокном. Благодаря высокому модулю упругости углеродных волокон можно при небольшой степени наполнения существенно повысить жесткость термопласта [16, 17]. Приведенные данные получены при испытании образцов, изготовленных экструзионным методом. Оптимальная длина углеродных волокон определялась по уравнению (1) и составляла 0,2 мм при разруша- [c.194]

В недавней работе Сэвор произвел тщательное исследование этого вопроса, применяя для получения растяжения в стеклянном образце захваты, действующие трением. Он исследовал ряд длинных стеклянных плиток при простом растяжении и простом сжатии, применяя три различные источника монохроматического света, а именно пламя натрия, зеле- [c.181]

Одна из трудностей контроля разрывной прочности композиций с короткими волокнами, в особенности стеклопластиков на основе хрупких волокон и хрупкой полимерной матрицы, обусловлено тем, что хаотически распределенные волокна пересекают поверхность, образующуюся при вырезке образца, неконтролируемым способом. Поэтому даже при использовании образцов, изготовленных прессованием или литьем под давлением и не требующих дополнительной механической обработки, волокна выходят на поверхность под различными углами, что приводит к большому разбросу получаемых результатов. Это особенно опасно, когда волокна (например, в полиэфирных премиксах) распределены не индивидуально, а в виде пучков, содержащих до 200 элементарных волокон, скрепленных между собой перед измельчением. В работе [58] было показано, чтто размеры начального дефекта в полиэфирных премиксах близки к длине пучков волокон. Для учета этих эффектов были предприняты обоснованные и успешные попытки применить подход механики разрушения к композициям с короткими волокнами. С помощью испытаний при растяжении и изгибе образцов с надрезом в работе [58] были определены эффективные коэффициенты интенсивности напряжений Ki для промышленных марок полиэфирных премиксов и препре-гов, а также для ряда смол, наполненных хаотически распределенными рублеными стеклянными волокнами. В случае полиэфирных премиксов корректные показатели К < можно получать, нанося надрезы достаточно глубокие, чтобы препятствовать случайному зарождению трещин в местах выхода пучков волокон на [c.103]

Большой интерес среди инженеров вызвала серия экспериментальных исследований, проведенных Фойхтом и его учениками с целью разъяснить понятия, относящиеся к прочности материалов. Работая на образцах, вырезанных из крупных кристаллов каменной соли, Фойхт нашел, что сопротивление растяжению весьма сильно зависит от ориентации оси образца относительно кристаллографических осей. Оно зависит также и от характера поверхности образца. Фойхт показал, что легкое травление боковой поверхности стеклянных образцов приводит к резкому повышению их сопротивления. Равным образом им было показано, что при неоднородном поле напряжений сопротивление в точке зависит не только от величины напряжений в этой точке, но также и от степени их изменений от точки к точке. Сравнивая, например, предельные сопротивления растяжению изгиба для каменной соли и для стекла, он находит, что наибольшее напряжение разрушения при изгибе почти вдвое превышает соответствующее напряжение при разрыве. Много испытаний было проведено им в условиях сложного напряженного состояния с той целью, чтобы проверить теорию Мора. Все эти испытания выполнялись на хрупких материалах, и результаты их не совпадали с теорией. Фойхт пришел к заключению, что вопрос о физической сущности прочности слишком сложен и что построить единую теорию, которую можно было бы с успехом применять ко всем видам строительных материалов, невозможно. [c.413]

Иные результаты получены в опытах со стеклянными образцами. На рис.3.26 представлены результаты таких опытов с образцами стекла К19 толщиной 2 — 8 мм. В отличие от плавленного кварца, переотраженный импульс растяжения в опытах со стеклом не фиксируется. Вместо короткого отрицательного выброса на профилях W(t) отмечается небольшой подъем скорости, момент выхода которого на поверхность образца заметно опережает расчетный момент выхода переотраженного от экрана импульса. Естественно предположить, что появление дополнительной слабой волны сжатия связано с отражением от слоя материала с меньшей, чем у исходного стекла, динамической жесткостью. Судя по тому, что после выхода на [c.114]

Испытания на одноосное растяжение сравнительно изотропных стеклопластиков типа АГ-4В проводят по ГОСТу 11262—65 на прессованных образцах, имеющих разную толщину в средней части и в головках (IV тип). Такая конфигурация не позволяет выдержать по всему образцу одинаковые условия прессования [14]. В этом случае невозможно разместить загружаемый материал в прессформе в соответствии с требованием о равномерном уплотнении стеклянных волокон в готовом образце. В процессе прессования некоторое количество наполнителя перетекает в переходную часть к головкам, вытесняя оттуда связующее. В этих местах образец получает иную концентрацию волокон, чем в остальных сечениях. Так же распределяется по объему образца и прочность стеклопластмасс. Такие образцы разрушаются под нагрузкой не только по наименьшему сечению в средней части, но по существу в любом месте, где находится наиболее ослабленный участок. Полученные прочностные оценки сильно искажают действительные конструкционные свойства стеклопластиков, что приводит к неправильным рекомендациям о возможностях применения этих материалов. [c.4]

На фотографиях, приведенных на рис. 37, видны несколько тонких линий, исходящих из концов более четко различимой трещины. Эти линии яснее видны в первых кадрах и исчезают в дальнейшем. При осмотре образца после остановки трещины в этой области не оказалось видимых следов трещин. Модель была снова нагружена динамическим растяжением. На этот раз трещина распространилась далее в два других стеклянных бруска, где она разветвилась, что в конце концов привело к полному разрушению модели (рис. 40). Сравнение рис. 37 и 40 показывает, что трещина точно следует указанным начальным тонким линиям. Одно из предложенных объяснений этого явления состоит в том, что за пределами видимой трещины в результате первоначального нагружения возникает растрескивание или микроразрушение, сосредоточенное главным образом на поверхности образца. Его оптическое влияние на проходящий свет оказывается достаточно заметным, чтобы проявиться на фотогра- [c.544]

Стекловолокно — волокнистый материал, получаемый из расплавленной стекломассы. Наиболее широко применяются бесщелочное алюмо-боросиликатное Е-стекло, а также высокопрочное стекло на основе оксидов SiOj, AI2O3, MgO. Диаметр стекловолокна колеблется от 0,1 до 300 мкм. Форма сечения может быть в виде круга, квадрата, прямоугольника, треугольника, шестиугольника. Выпускаются и полые волокна. По длине волокно делится на штапельное (от 0,05 до 2...3 м) и непрерывное. Плотность стекловолокна — 2400...2600 кг/м . Прочность элементарных стеклянных волокон в несколько десятков раз вьппе объемных образцов стекла прочность на растяжение достигает для непрерывных волокон диаметром 6... 10 мкм — 1500...3000 МПа. Стекловолокно имеет высокие тепло-, электро- и звукоизоляционные свойства, оно термо- и химически стойко, негорюче, не гниет. [c.355]

Из данных табл. 5.17 видно, что разрушение образцов из стеклопластика, в которых выполнены отверстия, происходит при напряжениях, равных 0,66-0,72 прочности при растяжении целого материала, а после установки крепежных элементов — происходит при напряжениях, составляющих всего 0,41-0,67 прочности [78]. Увеличение коэффициента концентрации напряжений в 1,6-1,8 раза после введения болта в отверстие растягиваемого образца из стеклотекстолита на основе полиэфирной смолы ПН-3 и стеклянной ткани АСТТ(б)-С,-0 было установлено в отечественном исследовании [117]. В связи с этим при расчете прочности изделия, собранного с применением механического крепления, необходимо учитывать коэффициент К концентрации напряжений для соединительного шва, который определяется экспериментально. [c.228]

Рис. 8.3. Зависимость относительной прочности v при растяжении формованых соединений встык образцов из стеклотекстолита на основе стеклянной ткани Т-11-ГВС-9 и полиэфирной смолы ПН-3 от длины накладки, изготовленной из того же материала, при различной толщине соединяемых деталей (основа стеклоткани в накладке и деталях ориентирована перпендикулярно линии стыка штриховая линия соответствует оптимальной длине накладки), мм 1 — 3 2 — 5 3— 10 4 — 15 5 — 20 б — 25

Масса всей подвижной системы око ло 30 г, поэтому продольная нагрузка составляет 75 г/лш , что соответствует деформации растяжения порядка 10 . К закручивающему устройству прикреплено маленькое вогнутое зеркало 0 =12 мм, фокусное расстояние 250 мм. Световой зайчик попадает на матовую стеклянную щкалу 11, удаленную на 3,5 м от прибора. Начальная амплитуда колебаний светового зайчика на отсчетной шкале 11 задается, как правило, 30— 35 мм. В таких условиях деформация на поверхности образца не превышает —10 . Для предотвращения окисления образцов при нагревании до высоких те.мператур в приборе создается вакуум порядка 10 з мм рт. ст. Температуру измеряют — термопарой по-тенциометрическ и м метолом с точностью ГС. Температура 16 [c.243]

Полученные данные сопоставляли с результатами испытаний титановых сплавов сжатием. Процесс осадки исследовали на испытательной машине ЦДМПУ-200 усилием 2 МН с диапазоном регулируемых скоростей ползунаО, —1,0мм/с. Осаживали образцы диаметром 10 и высотой 15 мм, а также диаметром 15 и высотой 20 мм. В процессе деформирования записывали диаграммы усилие— ход с помощью самопишущего устройства. Средние скорости деформации ё,- = 0,003- -0,22 с . Все образцы деформировали до ф = 0,7. Для исключения влияния сил внешнего трения образцы оставляли с достаточно большой конечной высотой (7 и 10 мм), при этом отношение диаметра осаженного образца к высоте было невелико (2). Торцы образцов покрывали стеклянной смазкой, обеспечивающей коэффициент контактного трения 0,05. В этих условиях напряженное состояние можно считать приблизительно одноосным. Результаты измерений хорошо совпадают с данными, полученными при испытании на растяжение. [c.72]

При испытании лроволоки на растяжение под постоянной нагрузкой нагрев ее можно производить обычным промышленным током (напряжение 110—220 в). В этом случае отпадает надобность в специальном трансформаторе, вся схема значительно упро-ш,ается (рис. 12, б). Для защиты проволоки от окисления испытание можно вести в защитной атмосфере, создаваемой под стеклянным колпаком [40]. Температура нагрева проволоки контролируется оптическим пирометром. Значительное преимущество этого метода нагрева состоит в удобстве крепления приборов для измерения малых деформаций (экстензометров) непосредственно на образце, что весьма упрощает методику горячих испытаний. [c.19]

Исследование влияния окружающей среды на механические свойства металлических монокристаллов проводилось на монокристаллах олова, свинца, цинка и алюминия. Монокристаллы олова и свинца выращивались главным образо.м по методу П. Л. Капицы, а монокристаллы алюминия — методом рекристаллизации. Монокристаллы цинка выращивались в эвакуированных стеклянных трубках методом И. В. Обреимова. Ориентация действующих элементов скольжения относительно оси в полученных монокристаллах определялась, непосредственно под микроскопом по линиям сдвигов, возникающих на образцах после незначительного растяжения. Точность такого метода определения ориентации практически вполне удовлетворительна, что было проверено рентгенографическим методом. Перед испытанием каждый монокристалл протравливался для удаления сравнительно толстых окисных пленок, образовавшихся в процессе выращивания, и затем разрезался на три части, из которых одна подвергалась растяжению на воздухе или в неполярной жидкости (чистое вазелиновое масло), другая — в активной среде (вазелиновое масло с добавлением поверхностно-активного вещества), а последняя часть служила для выявления действующих элементов скольжения. [c.30]

Растяжение производилось, как обычно, па приборе типа Поляни с постоянной скоростью V — 57о в 1 мин. для всех образцов. Конструкция зажимов была несколько видоизменена, чтобы лучше обеспечить концентрацию напряжений в поверхностном слое. С этой целью стеклянные трубки с оттянутыми кончиками, в которые заплавлялся монокристалл при помощи [c.48]

Чтобы проверить теорию, Гриффис проделал опыты с тонкими стеклянными трубками, подверженными внутреннему давлению. Делая алмазом искусственные трещины, параллельные оси цилиндра, различной при этом длины, он нашел лредел прочности опытным путем. Эти опыты удовлетворительно согласовались с теоретическими выводами, вытекающими из уравнения (с). Гриффис провел далее опыты с тонкими стеклянными волокнами и нашел предел прочности при растяжении равным 3,5-10 к 1см дЛя волокна 3,3 10 мм в диаметре. Это было приблизительно в двадцать раз выше, чем ранее найденное значение для более толстых образцов. Такая значительная прочность тонких волокон может быть объяснена также на основании теории Гриффиса, если заметить, что в процессе вытягивания тонких волокон исчезают любые трещины, которые были первоначально перпендикулярны длине волокон. Гриффис отметил, что спустя некоторое время волокна теряют часть своей прочности. Производя [c.329]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...