Кромка трансверсальная

Рассмотрим ряд графито-эпоксидных слоистых композитов, у которых преобладающая компонента напряжения — растягивающее в срединной плоскости. Чтобы рассчитать напряженное состояние соответствующих композитов, распределение межслойных напряжений по толщине у свободной кромки было аппроксимировано с использованием теории слоистых пластин и механизма переноса напряжений, предложенного в работе [4]. Затем распределение компонент меж-слойного напряжения было рассчитано по глобально-локальной модели. Предполагалось, что межслойное растягивающее напряжение в слоистом композите равно трансверсальному растягивающему напряжению в слоистом пакете в целом. На рис. 3.33—3.38 представлены результаты расчетов и экспериментов. Предположение, что свободное от напряжений состояние достигается не при 177 С, а при 125 С [30], позволило учесть остаточные технологические напряжения в срединной плоскости. Коэффициенты теплового расширения в продольном и трансверсальном направлениях равны соответственно -0,9-10 и 25,2-10 Сплошными кривыми на рисунках представлены расчетные результаты, полученные по уравнению (2), а кружками — данные для различных слоистых композитов. Рис. 3.33—3.36 относятся к осевому растяжению, а рис. 3.37 и 3.38 —к осевому сжатию образцов. В обоих случаях доминирующая компонента напряжения — растягивающее в срединной плоскости. Найдено, что при смене знака приложенного к образцу напряжения растягивающее Oj меняет знак на противоположный (становится сжимающим), и расслоение не может произойти. Экспериментальные результаты хорошо согласуются с расчетными данными, за исключением [c.167]

Экспериментальные исследования в сочетании с аналитическими моделями дают возможность лучше понять фундаментальную природу механизмов разрушения композитов и, в частности, расслоения. Межслойные напряжения, действуя вблизи свободной кромки, обусловливают появление расслоения. Распределения и величины меж-слойных нормального и касательного напряжений изменяются в широких пределах в зависимости от последовательности укладки слоев композита и типа его компонентов. Начало расслоения нетрудно прогнозировать, когда определяющим фактором является межслойное нормальное напряжение. Однако точность прогноза снижается, когда касательное напряжение превышает нормальное. Расслоение обычно происходит по той же поверхности раздела, где (среднее) межслойное растягивающее напряжение достигает максимума. Трансверсальное растрескивание матрицы может сильно влиять как на начало расслоения, так и на расположение его зоны. Разработка аналитических моделей, учитывающих влияние трансверсального растрескивания на расслоение, еще впереди. В большинстве случаев расслоение приводит к значительному снижению жесткости и прочности слоистого композита. Приемы, позволяющие воздействовать на процесс расслоения, включают применение более пластичной матрицы или изменение последовательности укладки слоев с подкреплением свободной кромки. [c.192]

Было показано [11, 30, 32], что расслоение композитов сопровождается набуханием у свободных кромок, где и начинается расслоение композитов с укладками, подверженными этому виду разрушения. Поэтому для измерения поперечной деформации в зоне КЭ и вдали от кромки в зависимости от приложенной деформации растяжения (жесткое нагружение) использован трансверсальный экстензометр с регулируемой рабочей базой в пределах от О до 12,5 мм, который имеет следующие основные характеристики нелинейность 0,5%, гистерезис 0,3%, максимальный масштаб 50 000 1, максимальная деформация 0,5 мм. Применение навесных чувствительных и точных датчиков деформаций позволило значительно упростить испытания и обработку результатов и, кроме того, существенно увеличило объем получаемой информации. [c.313]

На модели-источнике был расположен точечный электроразрядный генератор возмущений. Координаты источника X] = 45 мм, 2, = О, где Х , 2, - продольная и трансверсальная координаты, отсчитываемые от передней кромки модели и плоскости симметрии пластины. Высоковольтное переменное напряжение подавалось на заостренный центральный электрод и на модель (фиг. 1). В камере, расположенной внутри модели, зажигался искровой разряд [4]. Возмущения проникали в пограничный слой через отверстие диаметром 0,4 мм в рабочей поверхности пластины. Свечение в отверстии указывало на наличие искрового разряда. На поверхности модели наблюдался тлеющий разряд в форме плоского овала, вытянутого вдоль потока. В экспериментах статическое давление составляло 740 Па. Поэтому разряд работал в переходном режиме от искрового к тлеющему. [c.90]

Распределения амплитуд А и фаз F пульсаций по трансверсальной координате 2, измеренные перед передней кромкой и в пограничном слое тестовой модели (фиг. 5), подобны результатам [4]. После дискретного преобразования Фурье распределений по 2 были получены спектры пульсаций по трансверсальным волновым числам ( 3) (фиг. 6). Из полученных зависимостей следует, что максимум искусственных пульсаций во внешнем потоке и в пограничном слое находится при Р = О с увеличением [c.93]

Из фиг. 4 видно, что при всех Р возмущения сначала растут, достигают максимума и затем затухают вследствие вязкой диссипации. Мелкомасштабные возмущения (с большими р) достигают максимума и затухают раньше, чем крупномасштабные. Максимальная по X величина возмущений и ах = п эх также зависит от волнового числа р. Эта зависимость 1 на фиг. 5 является немонотонной и имеет максимум при Р = 0,75 2к. Форма зависимости (/тах(Р) объясняется тем, что при больших Р усилению возмущений препятствует эффект "вытеснения" возмущений трансверсальной составляющей скорости из пограничного слоя, а возрастание крупномасштабных возмущений ограничивается конечным вертикальным размером градиентного основного течения в окрестности передней кромки. Действительно, при взаимодействии исходной неоднородности потока с передней кромкой над поверхностью пластины появляются продольные вихри с вертикальным размером порядка толщины передней кромки. При малом по сравнению с периодом неоднородности размере передней кромки (при малых Р) эти вихри поглощаются пограничным слоем раньше, чем дей- [c.119]

Постановка задачи. Рассмотрим течение вязкой несжимаемой жидкости с кинематическим коэффициентом вязкости V в пограничном слое на плоской пластине. Начало декартовой системы координат разместим на поверхности пластины на расстоянии Ь от передней кромки. Оси координат X, К и Z направим вдоль потока по нормали к поверхности пластины и в трансверсальном направлении соответственно. В качестве масштабов для координат и скорости выберем толщину пограничного слоя 5 = и скорость набегающего потока и . Предположим, что в пограничном [c.14]

Рис. 3.30. Зависимости измеренной иа свободной кромке трансверсальной деформации от приложенной осевой деформации для различных схем армирования ква-зинзотропиого слоистого композита. Использованы тензодатчики с базой 1 мм.

Если учесть присущие миниатюрным тензодатчикам огрг(ничення и проявить достаточную аккуратность, то применение подобных датчиков для определения компонент напряжения в зоне сильных градиентов оказывается очень результативным. Рис. 3.29 представляет еще один пример изменения деформащ1И по толщине свободной кромки слоистого композита ( 30°/9027 30°) . При приложении одноосного растяжения трансверсальная деформащм е , измеренная в срединной плоскости, сжимающая, а на поверхности раздела между слоями 90°/90° она растягивающая, что соответствует расчету. На рис. 3.30 показаны зависимости от для четырех разных слоистых графито-эпоксидных композитов с укладкой (0°/ 45°/90°) , полученные посредством тензодатчиков с базой 0,99 мм [22]. Обнаружено, что экспериментальные значения представляют среднюю деформацию в направлении z восьми срединных слоев (толщиной 1,01 мм) композита. Как видно из табл. 3.5, экспериментальные данные хорошо согласуются с расчетными. [c.164]

Все измерения проведены с помощью термбанемометра постоянного сопротивления фирмы DISA однониточным датчиком. Измерялись продольная компонента пульсационной составляющей скорости (м ) и средняя скорость (U) в различных точках по пространству. Измерения процесса развития возмущений по трансверсальной координате Z проводились в области максимумов их интенсивности по нормали Y к поверхности пластины. Координаты в точках измерений вниз по потоку указаны на графиках как расстояние от передней кромки модели. Скорость набегающего потока измерялась с помощью насадка Пито - Прандтля, соединенного с наклонным жидкостным микроманометром. [c.65]

Решения этих задач Г и g, описывающие профили трансверсальной и продольной составляющих скорости вихревой компоненты возмущений, показаны на фиг. 2 и 3 соответственно. Функции Г и комплексные, поэтому зависимости их модулей (а) и аргументов б) от х при ц. = 0,5 1 2 4 изображены раздельно. Профиль трансверсальной составляющей скорости существенно зависит от ц или периода возмущений. При малом И = 0,5, соответствующем большому периоду неоднородности, градиент этой составляющей скорости возмущений по г во внешнем потоке мал по сравнению с дио1дг. Поэтому наличие градиента во внешнем потоке не влияет на решение в пограничном слое, которое почти совпадает с аналогичным решением/(х) для пластины с прямой передней кромкой, показанным кривой 5 на фиг. 2, а. При больших р, = 2 и 4, наоборот, градиент во внешнем потоке велик по сравнению с ди дг. Поэтому затухание осцилляций трансверсальной составляющей скорости происходит за пределами пограничного слоя основного течения и возмущения "вытесняются" из него, что приводит к существенному уменьшению модуля функции g, описывающей возмущения продольной составляющей скорости, при увеличении х (см. фиг. 3, а). Однако формы профилей этой составляющей скорости (зависимости 1 /1 I показанные кривыми 5-8 на фиг. 3, а) практически не зависят от 0, и совпадают с [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...