Расслоение осевая

В слитке возможно также образование несплошностей в виде кристаллизационных трещин, подкорковых и осевых пузырей, не всегда заваривающихся в процессе последующей горячей механической обработки. При прокатке такого рода дефекты слитка вытягиваются вдоль направления деформации, вызывая расслоения. Скопления неметаллических включений, наблюдаемые в слитке в форме гроздей, при прокатке вытягиваются в виде строчек, вызывая так называемые волосовины. [c.396]

Стенки расслоенные, наружный и внутренний слои скреплены только по торцовым сечениям. Заделка торцов обеспечивает одинаковые деформации слоев (см. рис. 9, а). Критическая осевая сила [c.163]

На рис. 2.2 представлен пример расслоения у свободной кромки слоистого композита конечной ширины, нагруженного осевым растяжением. В этом случае вблизи свободных кромок могут развиваться значительные напряжения во всех трех направлениях [2] а компоненты межслойных напряжений могут вызвать расслоение вдоль кромок [3]. [c.92]

На рис. 2.4 показаны рентгеновский снимок и сопутствующая ей микрофотография, демонстрирующие картину расслоения на свободной кромке эпоксидного слоистого углепластика со структурой [ 45°/0°/90°] , подвергнутого осевому растяжению. В этом конкретном случае расслоение началось вдоль обеих кромок образца при напряжениях, уровень которых составляет меньше 90% предельных, а его последующее распространение в глубь образца было сравнительно устойчивым. Окончательное разрушение произошло, когда расслоилось приблизительно 80% образца. [c.95]

Рнс, 2,16, Коэффициенты скорости высвобождения энергии при расслоении по срединной плоскости и по поверхности раздела - 25°/90° в слоистом композите [ 25°/90° 5 при осевом растяжении. I — срединная плоскость 2 — поверхность раздела 25°/90°. [c.111]

Дж/м . Подставляем эти значения в уравнения (2) и (3), из которых следует, что нижняя граница критической деформации слоистого композита е , соответствующая началу расслоения, составляет 0,53%. Для данного слоистого композита осевой модуль упругости перед расслоением Е ) равен 64 ГПа следовательно, оцениваемое минимальное критическое напряжение в слоистом композите в момент начала расслоения равно = 338 МПа. [c.115]

Априори неизвестно, будет ли какой-нибудь из указанных пяти слоистых композитов подвергаться расслоению у свободных кромок при действии осевой растягивающей нагрузки. Поэтому вначале с помощью конечно-элементной процедуры, описанной в разд. Приложение , осуществляется анализ напряжений у свободных кромок (в предположении отсутствия дефектов). Затем устанавливается, что в каждом из пяти композитов имеются две поверхности, на которых существуют большие межслойные растягивающие напряжения а . Эти поверхности раздела указаны ниже с помощью двух наклонных черт (//) [c.117]

Практические расчеты основаны на характеристиках материала, приведенных в табл. 2.1. Значение выбрано равным 175 Дж/м . С помощью уравнения (3) рассчитываются нижние границы, соответствующие критическому условию расслоения у свободной кромки, в зависимости от деформации слоистого композита е . Поскольку номинальный осевой модуль упругости для всех пяти ком- [c.118]

Рис. 2.28. Коэффициенты скорости высвобождения энергии при расслоении по срединной плоскости при осевом сжатии трех квазиизотропных слоистых композитов.

Коэффициенты скорости высвобождения энергии при расслоении по по-раздела 45°/— 45° при осевом сжатии квазиизотропных слоистых компо- [c.125]

Однако при растяжении (рис. 3.14—3.18) расслоению большинства слоистых композитов, особенно содержащих слои 90°, предшествует появление ряда трансверсальных трещин. Вследствие этого положение области расслоения оказывается не столь четко определенным, как при сжатии. Траектория расслоения в осевом направлении сильно изменчива и зависит от размера и расположения трансверсальных трещин, типа слоистого композита, вида материалов арматуры и матрицы, образующих композит. Расслоение слоистых композитов [c.150]

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]

У всех перечисленных образцов расслоение произошло по расчетной поверхности раздела. Знак минус у величины приложенной осевой деформации соответствует сжатию. [c.171]

В предыдущих разделах мы обсудили способ обнаружения начала расслоения, основанный на измерении деформации (рис. 3.3 и 3.4). Снижение жесткости композита в продольном направлении после расслоения зависит от площади расслоения [33]. На рис. 3.44 представлены осевая и поперечная деформации образца слоистого графито-эпоксидного композита (0°/ 45°/90°)j до и после расслоения. В приведенном примере изменение поперечной деформации более сильное, чем осевой деформации. В работе [33] предложен способ расчета потери жесткости частично расслоенного образца, основанный на правиле смеси [c.178]

Существенно иначе деформируются в поперечном направлении образцы, армированные по схеме [ 30°/90°] при нагружении до уровня осевой деформации = 0,5% и кромочная грань (ej), и середина образцов (ф линейно сжимаются по высоте, однако при дальнейшем нагружении боковая грань начинает интенсивно расширяться, и при = 0,6—0,7% становится заметным расслоение образцов в срединной плоскости в углеродных слоях, уложенных под углом 90°. Деформация же продолжает линейно изменяться, что свидетельствует о продолжении сужения образца в срединном сечении, в то время как кромочная боковая грань его уже потеряла сплошность и расслоилась. Отметим, что начало расслоения и его рост нельзя заметить по приведенной зависимости которая вплоть до разрушения [c.313]

Взаимодействие микромеханизмов разрушения приводит к ситуациям, когда волокна нагружаются силами трения, например при отслоении разрушившихся волокон от матрицы. При описании напряженного, состояния в общем случае возникают существенные -трудности, и, как правило, при анализе перераспределений в осевом направлении не учитьшается взаимодействие компонентов в поперечном направлении. Но представления о напряжениях обжатия волокон и информация об их величинах оказываются весьма полезными при оценке сил трения, возникающих на границах компонентов при развитии процессов расслоения. [c.30]

Горизонтальные и наклонные грубы. При движении двухфазного потока внутри горизонтально расположенных труб или труб с небольшим наклоном, кроме изменения структуры потока по длине, имеет место значительное изменение структуры по периметру трубы. Так, если скорость циркуляции и содержание пара в потоке невелики, наблюдается расслоение двухфазного потока на жидкую фазу, движущуюся в нижней части трубы, и паровую, движущуюся в верхней части ее (рис. 13-Г2,а). При дальнейшем увеличении паросодержания и скорости циркуляции поверхность раздела между паровой и жидкой фазами приобретает волновой характер и жидкость гребнями волн периодически скачивает верхнюю часть трубы. С дальнейшим увеличением содержания пара и скорости волновое движение на границе раздела фаз усиливается, что приводит к частичному выбрасыванию жидкости в паровую область. В результате двухфазный поток приобретает режим сперва, близкий к пробковому, а потом к кольцевому. При кольцевом режиме по всему периметру трубы устанавливается движение тонкого слоя жидкости, внутри трубы перемещается парожидкостная эмульсия (рис. 13-12,6). Однако и в этом случае полной осевой симметрии в структуре потока не наблюдается. [c.300]

Изменение геометрии разреза, увеличение его ширины являются следствием того, что при истечении жидкости, сжатой до больших давлений, струя в непосредственной близости от сопла несколько расширяется, не распадаясь. При этом, взаимодействуя с обрабатываемым материалом, струя оказывает разрушающее действие в осевом и радиальном направлениях, в результате чего разрез принимает форму трапеции с большим основанием внизу, появляются сколы и расслоения на нижней поверхности материала. [c.50]

В поисках объяснения явления Велкофф не рассматривал расслоения течения и предложил новый механизм явления. Он предположил, что ионы при движении от проволоки к теплоотдающей поверхности не сносятся в осевом направлении потоком газа, так как в противном случае они уносились бы от трубы в нарушение [c.429]

Поворотная симметрия с тем или иным ограниченным порядком может рассматриваться как результат введения определенной упорядоченной асимметрии в тело, обладавшее до этого осевой симметрией. Если по краю осесимметричного диска закрепить S одинаковых масс, равноотстоящих друг от друга на угол 2л /5, то в результате такой асимметрии расслоению подвергнутся все частоты, принадлежавшие к группам осесимметричного тела т =/5, когда S нечетно, и к группам m =/S/2, m =/S, когда S четно (/=1, 2, 3...). В этом случае формы колебаний но группам собственных форм тела, имеющего теперь порядок симметрии, равный S, можно распределить так, как указывалось в гл. 1. Если на край диска помещена одна масса или массы размещены произвольно, то S=1 и рисслоению подвергнутся все собственные частоты диска, имевшие до введения масс кратность, равную двум, т. е. соб- [c.122]

При ос.мотре поперечного излома обнаруживаются усадочная раковина, внутренние разрывы, флокены, черный излом, черновины (осевой перегрев), ковочные трещины, обезуглероживание и др. Поперечный излом целесообразен для контроля высокоуглеродистых сталей, обладающих в состоянии поставки достаточной хрупкостью. Вязкие стали (12ХНЗА или аустенитная нержавеющая) нельзя испытывать таким способом в изломе часто образуются вырывы (ложные расслоения), связанные с условиями испытаний [4]. [c.326]

При нагружении оболочек варианта II происходило выпучивание стенок с сильным резким звуком. На поверхности появлялись вмятины, расположенные под углом /3 = 45° к осевой линии. Процесс выпучивания сопровождался расслоением стенки и выкраши- [c.308]

Рис. 2.2. Межслойиое растрескивание (расслоение у свободной кромки) в многослойном композите, подвергнутом осевому растяжению.

Рис. 2.3. Растрескивание матрицы, вызываемое взаимодействием между трансвер-сальиой трещиной и свободной кромкой в слоистом композите под действием осевого растяжения. I — расслоение 2 — траисверсальная трещина.

Рис. 2.7. Рентгеновский снимок образца в плане, показывающий расслоение у кромки и внутрислойное растрескивание в слое 45° композита, подвергнутого осевому сжатию.

Наконец, на рис. 2.7 представлен рентгеновский снимок в плане образца из эпоксидного углепластика с укладкой [902/02/ 45 , на-гружешюго осевым сжатием и испытавшего расслоение у свободной кромки. В данном случае существовало поле растягивающих межслойных напряжений вдоль свободных кромок в слоях 45° [12]. Как следствие, произошло расслоение на поверхности раздела + 45°/—45°. Отметим, что контур распространяющегося расслоения не является таким же ровным вдоль свободной кромки, как в предыдущих примерах. Возможно, это обусловлено наличием концевых накладок, а также малой длиной самого образца. В эксперименте [12] образец разрушился из-за выпучивания слоя, которое произошло вслед за расслоением у свободной кромки. [c.99]

Вернемся к рассмотрению поставленного выше вопроса относи- тельно точного определения поверхности раздела в образце из эпоксидного углепластика [ 25°/90°] (на основе композиции As-3501-06), по которой происходит расслоение при осевом растяжении. Теперь можно сделать вывод, что первое расслоение произойдет по срединной плоскости слоистого композита. На зтой плоскости происходит расслоение путем нормального отрыва (типа I), и связанная с ним величина согласно данным эксперимента (табл. 2.1), составляет примерно 175 Дж/м . Расслоение смешанного типа происходит по поверхности раздела —25°/90° при расчетном отношении Gjjj/Gj, равном 0,8 соответствующее значение О , согласно оценке, превышает 230 Дж/м . [c.114]

Рис. 3.3. Применение кривых деформирования для определения начала расслоения в графито-эпоксидном слоистом композите ТЗОО/5208 ( 30°/90°) . 1 — трансверсаль-иая (по толщине образца) деформация 2 — осевая деформация.

Рнс. 3.4. Применение кривык деформирования для определения начала расслоения в графито-эпоксидном слоистом композите ТЗОО/5208 (0°/ 45°/90°) . А — трансвер-сальная деформация Б — осевая деформация В — продолжение линейного участка кривой. [c.141]

Рис. 3.26. Зависимость трансверсальной деформации от осевой деформации для двух типов графито-эпоксидного слоистого композита ТЗОО/5208 [ ( 305/904)j (У) и ( 302/902)5 (2) ]. Стрелками обозначены точки, где превышается предел измерений вследствие расслоения.

На рис. 3.26 и 3.27 приведены экспериментальные зависимости Щ от осевой деформации для слоистых композитов с укладкамй ( 30°/90 j и ( 30°/90°)j. Экспериментальная точка, отмеченнар сплошным кружком, относится к началу расслоения, определенному помощью акустической эмиссии. Во всех случаях линейно изменяет ся с ростом е до начала расслоения, поел чего е либо нелинейно во [c.160]

В работе [11] показано, что трансверсальное растрескивание заметно влияет на поведение стекло-эпоксидного слоистого композита S-2/934 ( 30 /90 ) . Причина выбора именно этой укладки состояла в том, что экспериментально определенная деформация в начале расслоения составляла примерно 1/3 расчетной в случае растяжения и хорошо совпадала с ней при нагружении сжатием. При сжатии этот слоистый композит расслаивался под действием по поверхностям раздела 30°/-30°. На ранних стадиях расслоения при растяжении между трансверсальными трещинами образовывался ряд изолированных областей расслоения в срединной плоскости или внутри пакета слоев 90°. В отличие от графито-эпоксидного композита расслоение по поверхности раздела -30°/90° не было обнаружено. На рис. 3.42 приведена типичная микрофотография, показывающая расслоение. Полученный результат указывает, что причиной расслоения было а , поскольку другие компоненты межслойного напряжения в срединной плоскости равны нулю. Осевая и поперечная деформации, представленные на рис. 3.43, определены методом, описанным в [c.176]

Рис. 3.44. Влияние расслоения иа осевую и поперечную деформации графитоэпоксидного слоистого композита ТЗОО/5208 (0°/ 45°/90°) . А — яо расслоения Б — после расслоения.

Рис. 3.45. Изменение модуля упругости в осевом направлении графито-эпоксидиого слоистого композита ТЗОО/5208 ( 30°/ 30°/90°/50°) вследствие расслоения. 1—4 — экспериментальные данные для четырех образцов. Прямая проведена по правилу смеси [уравнение (4)].

Дональдсон [67], используя модель расслоения выпучиванием Уиткома [66], исследовал влияние вязкости материала на условия начала расслоения в слоистых композитах под действием сжатия. Уитком вывел выражения для G и G,, как функций приложенной нат>узки, длины трещины, ширины слоистого композита, осевой и изгибной жесткостей расслоенного композита и параметров, определяемых из решения методом конечных элементов по модели расслоения выпучиванием. При выводе таких выражений был применен метод смыкания трещины [60]. Параметры, использованные при решении задачи, включали виртуальное расстояние смыкания трещины Да, решения для сил и деформаций в вершине трещины при единичной нагрузке. Решения для четырех классов слоистых композитов для единичных сил и перемещений представлены Уит-комом в виде таблиц. В работе [67] аналитические выражения для G, и G,,, полученные Уитком ом, использованы в сочетании с итерационной процедурой для определения критических нагрузок, связанных с распространением трещины. Итерационная процедура включала выбор величин такой критической нагрузки, при которой искомые величины G и G,, одновременно удовлетворяли рассматриваемому критерию разрушения смешанного типа. [c.290]

В приближенном подходе при оценке возможности расслоения определяющим показателем является разность коэффищ1ентов Пуассона соседних по высоте укладки пар сбалансированных монослоев. Анализ разностей коэффициентов Пуассона вдоль высоты пакета позволяет качественно изучить возможность расслоения при осевом на-1ружении слоистых композитов, выявить потенциально опасные сочетания углов армирсшания соседних монослоев [32]. [c.307]

V90°] [90°/ 30°] [ 30°/к/-30°/90°1 [ 30°/к/90°], и [ 30°/90°/к] , где к — изотропная клеевая прослойка. В модельных плитах угол в = 30° выбран в области наибольших расчетных значений (рис. 5.14, кривая /). Из модельных плит изготавливались образцы для испытаний на одноосное квазистатическое растяжение. Результаты испытаний приведены в табл. 5.4. Они показывают, что введение изотропной клеевой прослойки в срединную плоскость позволило полностью исключить расслоение, начинающееся на свободной кромке, и повысить прочность образцов на 27% (табл. 5.4, образцы 1 и 5). Инверсия слоев (образец 2) также полностью исключает расслоение и повышает прочность в данном случае на 23%, однако недостатки инверсионного метода уже обсуждались ранее. Следует отметить, что если для исходной плиты (образец 1) и плиты, армирование которой проведено зеркальным отображением укладки слоев плиты 1 относительно лицевой поверхности, эффективные модули упругости практически совпадают = 42,5 ГПа и = 42,8 ГПа), то эффективный модуль плиты 5 меньше на 14% и равен +(5) = 36,85 ГПа. Уменьшение модуля упругости плиты 5 связано с увеличением ее толщины из-за введения изотропного слоя. Образцы исходной плиты начинали расслаиваться на свободной кромке в срединной плоскости при осевой деформации, составляющей 67—84% осевой деформаций разрушения. При дальнейшем увеличении нагрузки расслоение быстро продвигалось к центру образца. Разрушение плиты 1, как, впрочем, и плит 3 и 4, характеризовалось сильным расслоением в срединной плоскости. Введение изотропных клеевых прослоек в межслойные плоскости, не являющиеся срединной (плиты 3 и 4), желаемого результата не дало. Образцы разрушались с сильным расслоением, которое начиналось при более высоких осевых деформациях (табл. 5.4). Следует отметить и характерное для этих плит некоторое увеличение деформации разрушения (eij = 0,784...0,823). [c.327]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...