Расслоение напряжения остаточные

Качество отверждения и степень полимеризации полимерных материалов зависят от температурно-временного режима формования изделия. Недостаточные нагрев и время выдержки приводят к неполному отверждению материала, что снижает физико-механические свойства. Нарушение температурно-временного режима при охлаждении изделия вызывает неравномерную усадку, коробление и образование трещин и расслоений, а также внутренних остаточных напряжений. [c.11]

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]

Численные результаты, иллюстрирующие влияние термических остаточных напряжений на поведение образцов с расслоением у кромок, представлены в табл. 4.5 и на рис. 4.39—4.42 для характеристик слоя [c.244]

Испытание на расслоение у кромок предоставляет отличные возможности для исследования процесса расслоения. Однако этот метод вряд ли пригоден для рутинных испытаний в силу своей сложности. Отчетливо выраженное влияние остаточных напряжений на расслоение у кромок образца определяет самостоятельное направление исследований, связанных с поведением композитов в конструкциях, где обычно имеются остаточные напряжения, которые следует учитывать, применяя любой критерий разрушения расслоением (в том числе критерий механики разрушения). [c.294]

Для ненаполненных термопластов и полиэфирных стеклопластиков с низким содержанием наполнителя имеются оптимальные диаметры отверстий, при которых достигаются максимальные показатели (рис. 5.122) и Р (табл. 5.32). Для полиэфирных стеклопластиков с содержанием 50% стеклянной ткани или 37% стекловолокнистого мата удерживающая сила винтов снижается с увеличением диаметра отверстия в результате уменьшения площади контакта крепежного элемента с ПМ. В соединениях с отверстиями малых диаметров низкая удерживающая сила обусловлена расслоением слоистого ПМ при завинчивании, действием остаточных напряжений в ПМ или появлением повреждений в зоне вокруг отверстия в результате затруднений обтекания полимерным материалом резьбы винта. Как видно из данных табл. 5.32, для формующих винтов характерны меньшие значения удерживающей силы, чем для самонарезающих винтов такого же диаметра. [c.278]

Если достоверность результатов обнаружения нарушений геометрии трубопроводов, механических, коррозионных и металлургических дефектов (расслоение металла) современными внутри-трубными снарядами высокая, то оценка трещиноподобных дефектов в сварных соединениях, продольных трещин в трубах выглядит более проблематичной. Кроме того, затруднена оценка дефекта как концентратора напряжений, не определяются изменения физикомеханических свойств трубных сталей в связи с их старением, напряжения в теле трубы, коррозионно-механические разрушения стресс-коррозия . Причина возникновения последней во многом связана с тем, что эксплуатация отдельных участков происходит при механических напряжениях, значительно превышающих проектные. Нередко расчётные напряжения, обусловленные внутренним давлением газа, являются лишь частью напряжений, реально действующих в металле труб. Необходимо учитывать напряжения, возникновение которых связано с самим производством труб и последующим монтажом трубопровода (остаточные напряжения). Кроме того, внутритрубная дефектоскопия, другие методы неразрушающего контроля лишь дают информацию о состоянии дел и, сами по себе, ничего не меняют в отношении прочности и надёжности газопроводов. [c.3]

Как указывалось в предыдущем разделе, трансверсальное растрескивание при растяжении в большинстве случаев олережает расслоение. Экспериментальное наблюдение расслоения показывает, что трансверсальная трещина оказывает сильное влияние на порог расслоения и зону его возникновения. Оказалось, что порог расслоения меняется в соответствии с размером (длиной) трансверсальной трещины. В общем, чем длиннее трещина, тем меньшее напряжение требуется для начала расслоения. Поскольку образование (зарождение и рост) трансверсальных трещин определяется различными факторами, такими, как свойства компонентов композита, наличие остаточных технологических напряжений, толщина слоя, слоистая структура, включая последовательность укладки слоев, далее мы будем обсуждать эту проблему исходя из ограниченной информации, полученной в экспериментах. [c.172]

Хотя образец для испытания на расслоение у свободной кромки с инициирующей трещиной и обеспечивает разрушение по механизму типа I, обработка экспериментальных данных становится довольно трудоемкой из-за остаточных технологических напряжений. Причем эти напряжения могут быть весьма значительными [36, 39]. В частности, уравнение (73) для учета начальных напряжений должно быть модифицировано. Для применения модифицированной схемы обработки требуется знание коэффициентов теплового расширения отдельных слоев и исходной температуры, сответству-ющей ненагруженному состоянию. Определение последней характеристики может представить значительные трудности. Для слоистых композитов, у которых в срединной плоскости у свободной кромки развивается межслойное растяжение, остаточные напряжения в результате термической усадки приводят к появлению направленной наружу начальной кривизны вдоль свободных кромок, как показано на рис. 4.37. Несимметричность слоистого пакета выше и ниже срединной линии является причиной появления кривизны. Межслойное растягивающее напряжение в вершине трещины зависит от начальной кривизны. [c.241]

В работе [40] исследовался расслоенный образец, в котором отсутствовали макроскопические остаточные напряжения. Этот образец был изготовлен путем приклейки связующим холодного отверждения двух одинаковых пласуин слоистых композитов с перекрестным армированием к пластине с поперечным (90°) армированием. В качестве перекрестно армированного использовался, в част- [c.252]

По-видимому, испытание образца с расслоением у кромок без остаточных напряжений представляет собой реальный подход для оценки G, при комнатной температуре. Для испытаний при повышенной температуре, однако, необходимо применение более сложной методики обработки данных, включая использование уравнения (85). Это в известной степени ограничивает возможности метода расслоения у кромок как стандартной процедуры измерения энергии разрушения при деформировании типа I. Для применения уравнения (85) кроме упругих констант слоя необходимо знать его коэффициенты теплового расширения и величину ДГ. Тем не менее образец с расслоением у кромок представляет соЙой интересный объект для изучения расслоения при наличии остаточных напряжений. Учет остаточных напряжений необходим при использовании механики разрушения для оценки возможности расслоения в реальных конструкциях, как правило, подверженных действию таких напряжений. [c.256]

Чаттерджи и др. [70] учли этот случай при анализе квазистати-ческого разрушения слоистых пластин, подвергнутых трехточечному изгибу, при наличии эллиптических расслоений между двумя смежными слоями. Как отмечалось выше, для применения материала в конструкции может потребоваться учет остаточных напряжений при оценке условий начала роста расслоения. Кроме того, в случае применения слоистого композита в конструкции общего назначения, где разрушение может проходить по границе раздела двух разнородных материалов, следует прицять во внимание осцил-ляционную природу сингулярности у фронта трещины. Как указывалось в разд. 4.7.3, особенность такого рода приводит к несходи-мости отдельных компонент скорости высвобождения энергии деформирования смешанного типа. Один из подходов к этой задаче, предложенный в работе [55], включает метод смыкания трещины при приращении длины трещины Аа, достаточно большом, чтобы получить постоянные значения компонент скорости высвобождения энергии деформирования смешанного типа. В другом методе [71] расслоения моделируются трещинами, проходящими сквозь тонкий слой связующего, расположенный между двумя смежными слоями [c.293]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...