Укладка слоев прочность

Регулирование степени анизотропии и свойств материалов в плоскости армирования достигается перекрестным расположением армирующих слоев. При ортогональной схеме укладки слоев прочность Оу) и модуль упругости (Ех, Еу) пропорциональны объемному содержанию волокон в направлении армирования. [c.589]

Для цилиндрических сосудов высокого давления отношение окружного напряжения к продольному равно 2 1. При конструировании этих сосудов, формуемых методом намотки волокном, можно предусмотреть такую ориентацию волокна, чтобы получить ортотропный материал, прочность которого в окружном направлении почти вдвое больше, чем в продольном. В идеальном сосуде высокого давления, полученном намоткой волокном, слои должны иметь диагональное расположение нитей, при котором они будут ориентированы под углом 54,75° к продольной оси. Этот угол, тангенс которого равен 2, обеспечивает симметричную укладку слоев волокна. В пределах допущений, обусловленных анализом переплетений, прочность в окружном направлении вдвое выше, чем в продольном. [c.268]

Исследование влияния концентраторов напряжений на несущую способность при совместном воздействии сжатия и нагрева проводилось на оболочках с укладкой слоев варианта IV (см. табл. 7.11), имеющих средний диаметр 796 мм, длину 790 мм, толщину 4,6 мм. Концентраторами напряжений служили сквозные дефекты в виде круглых отверстий диаметром 40 мм и ориентированных нормально к образующей прорезей длиной 60 мм. Что(5ы исключить взаимное влияние, дефекты были расположены диаметрально противоположно и разнесены по образующей на расстояние 125 мм друг от друга. При температурах Т = 293, 373, 443 К было испытано по одной оболочке. Из технологических припусков этих оболочек были изготовлены образцы-свидетели двух типов (рис. 7.13) гладкие (для определения предела прочности углепластика при сжатии) и со сквозной прорезью (для определения [c.295]

Экспериментальные наблюдения, в которых фиксировалось расслоение у свободной кромки, впервые опубликованы Фойе и Бейкером [2]. Как отмечают авторы, усталостная выносливость эпоксидных слоистых боропластиков зависит от последовательности укладки слоев. В образцах наблюдались значительные расслоения, которые идентифицировались как главный источник снижения усталостной прочности. [c.10]

Конечно, существуют другие способы перемешивания слоев в данном слоистом композите. Оценка конкретной последовательности укладки слоев, которая позволяет добиться наивысшей прочности композита, требует знания численных значений напряжений, определяемых с помощью классической теории слоев. Для слоев 15° получим [c.26]

ОТ межслойных нормального и касательного напряжений методика также учитывает влияние трансверсального растрескивания матрицы композита на начало расслоения) в разд. 3.5 — влияние расслоения на жесткость и прочность слоистых композитов различных типов в разд. 3.6 — методы подавления процесса расслоения путем подбора подходящей последовательности укладки слоев, усиления свободных кромок и увеличения пластичности матрицы. [c.139]

Таблица 3.8. Прочность при растяжении квазиизотропного слоистого композита с различными последовательностями укладки слоев

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]

Загрузку слоистых материалов производят, как правило, послойно в виде пакетов, чередуя направление основы и утка тканей, если прочность детали в обоих направлениях должна быть равной, и наоборот, если требуется анизотропия прочностных характеристик, то укладка слоев ткани производится только в направлении основы. [c.40]

Укладка слоев ткани в средний диск шестерни производится с последовательным смещением слоев на 30°. Этим достигается выравнивание прочности материала по всему периметру обода. Это обстоя- [c.122]

Таким образом, поверхностный слой имеет определяющее значение для усталостной прочности. Во-первых,- при большинстве видов нагружения поверхностный слой подвергается максимальным напряжениям. Укладка атомов в поверхностном слое плотнее, чем в нижележащих. В результате взаимодействия с нижележащими, менее плотными слоями в поверхностном слое возникают растягивающие напряжения, и образуются разрыхления, являющиеся потенциальными источниками образования трещин. [c.292]

Материалы с переменной плотностью по толщине применяют в конструкциях, нагружаемых перпендикулярно плоскости армирования [38]. У композиционных материалов, изготовленных по схеме 1.2, ж, наружные слои обладают высокой прочностью и жесткостью на изгиб и кручение, а внутренние — достаточным сопротивлением межслойному сдвигу. При наличии волокон, искривленных только в направлении х, изменение угла наклона О приводит к улучшению одних характеристик материала и ухудшению других (рис. 1.3). Комбинированная укладка прямых и искривленных волокон в направлении х (см. рис. 1.2, д, е) позволяет регулировать характеристики материала за счет их объемного соотношения. [c.13]

В определенной последовательности для реализации конструктивных требований к прочности и жесткости. Например, композит на рис. 1 имеет четырехслойную укладку с ориентацией волокон в слоях под углами соответственно 0°, -)-Э, — 6 и 90°, если отсчитывать углы от оси X. [c.108]

В настоящее время единственная возможность изготовить такую деталь состоит в использовании листов препрега из уложенных волокон, которые следует тщательно вырезать по размеру и слой за слоем заполнять ими пресс-форму. Слои следует ориентировать так, чтобы обеспечить сопротивление кручению и поперечную прочность. Как бы тщательно это ни проделывалось, невозможно в каждой точке направить волокна в направлении главных напряжений. Кроме того, при закрывании пресс-формы имеет место некоторое течение, приводящее к определенному смещению волокон. Поэтому неизбежно будут возникать касательные напряжения (в проекции на оси укладки волокон). [c.392]

Среди механических факторов, которые могут привести к образованию дефекта в покрытии, следует в первую очередь назвать нагружение на сжатие и на удар. Другими характерными нагрузками и показателями механической прочности являются силы, вызывающие срез и циклический изгиб, сопоставляемые с прочностью сцепления или с прочностью на отрыв покрытия, а также деформации, сопоставляемые с величиной деформации покрытия при разрыве. Сжимающие силы могут возникнуть, например, при воздействии камней на покрытие подземного трубопровода. Напротив, ударные нагрузки могут быть более разнообразными по видам и величине такие нагрузки возможны на всех стадиях транспортировки и укладки труб и фитингов с покрытиями. Практические нагрузки при транспортировке и укладке не могут быть определены по механическим напряжениям с такой точностью, чтобы лабораторные испытания могли бы дать результаты измерений, пригодные для непосредственного использования. Поэтому для оценки наряду с лабораторными испытаниями, проводимыми при определенных условиях, нужны и полевые, проводимые в условиях, близких к практическим, с имитированием практических нагрузок нужен также и практический опыт. Для покрытий труб были проведены все три стадии испытаний их результаты обсуждаются далее с целью оценки эффективности различных систем покрытия и с целью определения необходимой толщины слоя для конкретной системы покрытия [3]. [c.151]

DN—условный проход трубы) а — прочность на удар при падении округлых камней массой 0,5—1 кг с высоты 2 м б — опыты по нагружению в условиях, близких к практическим а — наибольшая величина острых/округлых камней в балластном слое для укладки трубопровода 1 — толщина, необходимая для защиты от коррозии 2 — нормальная толщина по DIN 30670 [c.154]

Композиции титан — бериллиевая проволока пробовали получать при температурах от 590 до 870° С, давлениях от 420 до 5600 кгс/см и времени выдержки от 0,5 до 10 ч. Основной трудностью изготовления этих композиций являлось то, что при технологических температурах бериллий более пластичен, чем титан, и в процессе изготовления материала из чередующихся слоев бериллиевой проволоки и титановой фольги бериллиевая проволока деформируется. Кроме того, имеет место химическое взаимодействие титановой матрицы с бериллиевым упрочнителем. Оба эти фактора приводят к снижению прочности бериллиевой проволоки, поэтому были предприняты попытки обеспечить равномерное всестороннее давление на каждую проволоку в результате укладки проволоки в канавки, полученные в титановой фольге методом травления. Однако получить канавки с идеальной геометрией не удалось, и деформация проволоки наблюдалась и в этом случае. Уменьшение величины взаимодействия достигалось в результате снижения температуры прессования и уменьшения времени выдержки. Композиционный материал с наиболее высокими свойствами был получен в результате совместной на- [c.142]

В процессе плазменного напыления очень важно обеспечить достаточно хорошую связь между напыленным слоем и волокнами, а также между напыленным слоем и фольгой. Хорошая связь между этими тремя составляющими композиционного материала значительно облегчает операции раскроя и укладки, предотвращает отрыв и поломку волокон. Прочность связи покрытия с волокнами и фольгой, так же как и качество покрытия, его пористость, содержание примесей, определяют следующие основные технологические параметры 1) состояние поверхности волокон и фольги (чистота, шероховатость) 2) окружающая атмосфера (воздух, аргон, водород, азот) 3) температура напыляемой поверхности (подложки) 4) расстояние от дуги до напыляемой поверхности 5) напряжение и плотность тока дуги 6) расход плазмообразующего газа 7) скорость подачи напыляемого материала (порошка или проволоки) 8) размер частиц напыляемого порошка 9) скорость перемещения факела относительно напыляемой поверхности. [c.171]

Анизотропия кристаллов объясняется их атомной структурой, но существуют материалы, у которых определяющие их анизотропию структурные элементы имеют значительно большие размеры. Примером может служить древесина, расположение видимых невооруженным глазом волокон создает относительно высокую прочность в направлении оси ствола и малую прочность в поперечном направлении. В этом отношении можно сказать, что природа распорядилась прочностью целлюлозы, из которой, в основном, состоит древесина, наилучншм образом. По этому принципу в технике создают так называемые композитные материалы, примером которых могут служить стеклопластики. Тонкая стеклянная нить имеет высокую прочность, укладывая слои такой нити, пропитывая их смолой и полимеризируя, получают монолитные пластины. Чередуя направления укладки слоев, можно менять степень и характер анизотропии с тем, чтобы использовать прочность волокна наивыгоднейпшм образом. В последние годы были получены и промышленно освоены высокопрочные волокна, значительно превосходящие по своим свойствам стеклянное волокно и, что особенно важно, имеющие значительно более высокий модуль упругости. Наибольшее распространение получили волокна бора и углерода, которыми армируют пластики и металлы. [c.41]

Укладка слоев волокна с небольшой разориентировкой 5°, как оказывается, дает определенные преимущества. Прочность на разрыв почти не меняется но сравнению с однонаправленным материалом, но перекрестное армирование тормозит развитие возникших на случайных дефектах трещин. В результате дисперсия прочности оказывается существенно меньшей, чем у однонаправленного материала при той же средней прочности. [c.709]

Высокие жесткость и прочность армирующих волокон, составляющие основу прочности и жесткости композиционных материалов, реализуются лишь в случае их определенного расположения по отношению к действующему полю напряжений (действующей нагрузке). Вследствие большого разнообразия нагрузок применяются различные схемы укладки арматуры. Варьируя направлением укладки слоев, можно получить слоистые материалы с различной ориентацией армирующих волокон, обладающие в плоскости укладки изотропными и анизотропными свойствами. Именно в возможности придания материалу оптимальной для каждого частного случая анизотропии заключается главное преимущество волокнистых композиционных материалов [44]. В зависимости от ориентации армирующих волокон в плоскости укладки слоистые структуры можно подразделить на следующие основные группы однонаправленные, ортогонально-армированные с переменным углом укладки волокон по толщине, перекрестно-армированные и хаотически-армированные. [c.5]

Зависимость относительных нормальных ду max и касательных х у шах напряжений от соотношения геометрических размеров образца представлена на рис. 2.11. Расчетные значения напряжений получены при тех же значениях упругих констант, что и для Охшах- Чувствительность этих напряжений к параметру I значительно выше, чем чувствительность Ох шах- При этом при малых соотношениях длины к ширине образца, как видно из рис. 2.11, влияние исследуемого параметра на значения Хху max и Оу их велико. Значения этих напряжений при некоторых lib становятся соизмеримыми со значениями предела прочности при сдвиге и предела прочности на отрыв перпендикулярно укладке слоев для некоторых типов слоистых и однонаправленных композиционных материалов, что следует учитывать при выборе геометрических размеров образца. Приведенные кривые свидетельствуют о том, что при //6 6 значения 6у шах и Хух max незначительны и градиент изменения указанных напряжений в зависимости от lib также мал. Увеличение упругих констант материала образца не меняет характера кри- [c.36]

Вообще говоря, поле напряжений у вершины трещины в анизотропной пластине включает составляющие Ki п Ки- Однако в настоящее время испытания проводят, как правило, при ориентациях, исключающих одну из этих составляющих это прежде всего относится к ортотропным материалам, которые ориентируют таким образом, чтобы нагрузка была параллельна одной главной оси, а трещина—другой. В таких условиях значительная анизотропия, свойственная некоторым композитам, может привести к явлениям, не наблюдающимся у обычных металлов. Так, при растяжении образцов с направленным расположением упрочнителя часто наблюдают продольное расщепление (рис, 8). Его может и не быть, если поперечная и сдвиговая прочности достаточно высоки [5] тем не менее, этот возможный тип разрушения материалов необходимо учитывать. Кроме того, приложение одноосных растягивающих напряжений к образцу с поперечным расположением слоев приводит к появлению локальных межслоевых напряжений т,2у и нормальных напряжений Ozzt перпендикулярных плоскости образца [35], что показано на рис. 9. Ориентация и значения величин Он и Тгу зависят от порядка укладки слоев, упругих постоянных каждого слоя и величины продольной деформации. Значительные межслоевые растягивающие а г. и сдвиговые х у напряжения могут привести к расслаиванию [11, 35], которое опять-таки является особенностью анизотропных слоистых материалов. Последний пример относится к поведению материала с поверхностными трещинами. В изотропных материалах трещина распространяется, как правило, в своей исходной плоскости (рис. 10, а). У слоистых материалов прочность связи между слоями обычно мала, и они обнаруживают тенденцию к расслаиванию по глубинным плоскостям (рис. 10,6). Три этих простых примера приведены здесь, чтобы проиллюстрировать некоторые из различий между гомогенными изотропными материала- [c.276]

Композиционххые материалы, кроме того, неоднородны. Р1зде-лие имеет различный состав в различных направлениях в преде лах слоя или по толщиххе. В связи с этим при классическом подходе к оценке возможностей усталости, ползучести и роста трещин необходимо принимать во внимание различные элементы материала (волокна и матрицу), ориентацию волокон ио отношению к нагрузке и их взаимодействие. Даже статическая прочность может изменяться под влиянием последовательности укладки слоев, т. е. порядка, в котором идентичные слои укладываются по толщине. [c.95]

Экспериментальные данные, иллюстрирующие влияние последовательности укладки слоев на прочность композитов с гюнцентраторами напряжений и без них, обобщены в табл. 3.1 [25, 41, 42, 43]. Концентратором напряжений во всех рассмотренных примерах было круговое отверстие. Приведенные данные не указывают на очевидную связь между прочностью и последовательностью укладки слоев. Следует, правда, отметить, что большинство рассмотренных материалов содерлот значительную долю слоев, ориентированных в направлении приложенной нагрузки (0°). Это и объясняет незначительное изменение прочности с изменением укладки. Хотя слоистые композиты с симметричной косоугольной схемой армирования [ 0] имеют большую прочность при одно- [c.134]

Влияние п()слеДЬвателбнйсФи уКладки слоев йа прочность Композитов при статическом нагружении растяжением (н/мм ) [c.135]

Обобш,енный закон Майнера (уравнение (5.71)) также имеет экспериментальные подтверждения. Браутман и Саху [30], исследуя слоистые волокнистые композиты с продольнопоперечными схемами укладки слоев, нашли, что в среднем поведение этих композитов удовлетворяет неравенствам (5.74). Кроме того, они предложили новую форму обобщенного закона Майнера, где учитывается влияние последовательности приложения разных уровней напряжений. Можно вывести предложенное ими уравнение, выражая размеры трещины в уравнении (5.71) через напряжения из упругих критических условий (см. (5.60), (5.61)). Для случая когда k и Кю не зависят от уровня напряжений и оо—начальная прочность, уравнение (5.71) преобразуется к виду [c.211]

Регулирование анизотропии прочностных свойств в этих материалах связано со схемой армирования, являющейся также одним из важных технологических параметров. При ортогональной схеме укладки слоев армирующих волокон прочность (сг , а ) и модуль упругости Е , Еу) пропорциональны объемному содержанию волокон, расположенных в матрице в направлении растягивающих или сжимающих сил. При постоянном объемном содержании волокон изменение угла армирования однонаправленных материалов для уменьшения анизотропии прочностных свойств одновременно приводит к снижению прочностных свойств материала и в других направлениях. [c.32]

В табл. 3.6 приведены результаты испытаний образцов фанеры различных типов на растяжение. Анизотропия фанеры при ортогональной укладке слоев шпона при растяжении очень велика. В табл. 3.7 и 3.8, на рис. 3.27 и 3.28 представлены результаты экспериментального исследования анизотропии прочности фанеры при растяжении и при сжатии. В таблицах приведены средние арифметические величины пределов прочности X = [c.177]

Приведенный выше аргумент свидетельствует, что при анализе расслоения межслойное нормальное напряжение является фактором, определяющим зависимость прочности слоистого композита от схемы укладки слоев, полученную в работе [2]. Это не означает, что межслойные касательные напряжения не влияют на механизм расслоения, а только указывает на то, что различия в прочности, вызванные переменой мест групп слоев в данном композите, по-видимому, в меньшей степени зависят от этих напряжений. Авторы хотели бы отметить, что изложенный механизм поведения объясняет различие в усталостной прочности образцов из слоистых композитов с монослоями 15°, 45 , наблюдавшееся Фойе и Бейкером, а именно вынесение слоев 45° наружу композита приводит к сжимающему межслой-ному нормальному напряжению в зоне свободной кромки и, следовательно, к усилению композита. Однако проводя подобные вычисления, необходимо учитывать возможность значительного влияния начальных температурных напряжений, обусловленных процессом изготовления композита. Полагая, что рассматриваемый композит характеризуется продольным и поперечным ко фициентами температурного расширения, равными соответственно = 5,4 10 /°С и г = 45 10" /°С, и упругим поведением при охлаждении, установим, что знак напряжения Оу в каждом слое такой же, как в случае нагружения композита растяжением. Таким образом, наш вывод не изменяется. Однако если к слоистому композиту прикладывается сжимающая усталостная нагрузка, то для предсказания поведения мате- [c.25]

Представляется, что существует несколько возможностей для оптимизации прочности слоистого композита путем изменения последовательности укладки слоев. Например, должна рассматриваться схема укладки, которая приводит к наименьшим значениям обоих результирующих межслойных сдвиговых усилий и в то же время позволяет избежать межслойного растяжения в зоне свободной кромки. Кроме того, должна рассматриваться схема, которая приводит к наибольшим межслойным сжимающим нaпpяжeния /, так как это позволило бы минимизировать вредное влияние касательных напряжений. Последняя ситуация реализуется в случае укладки слоев по схеме + 45°, -45°, + 15°, - 15°, в которой слои 45° могут меняться местами, так же как и слои 15°. Первая из перечисленных ситуаций возникает в случае укладки слоев по схеме +45°, -15°, +15°, -45°, показанной на рис. 1.10. [c.27]

Снижение прочности в результате расслоения зависит от площади расслоения и вида нагружения конкретного слоистого композита. В табл. 3.8 приведена прочность при растяжении квазиизотропных слоистых композитов с разными последовательностями укладки слоев. Первые три тип композитов обнаруживают сильное расслоение до наступления полного разрушения, четвертый (0°/90°/ 45°) разрушается без признаков расслоения. Прочность нерасслоенного слои- [c.179]

Идея испытания на расслоение у кромки зародилась у Пэйгано и Пайпса [38], которые предложили для определения межслойной прочности применять многонаправленный слоистый композит, нагружаемый растяжением. Последовательность укладки слоев выбиралась так, чтобы основной причиной расслоения у свободной кромки было межслойное растяжение. В работе [37] 3ja методика была распространена на исследование начала и развития расслоения в графито-эпоксидных слоистых композитах ( 302/90°/90°, подвергнутых одноосному растяжению. Для расчета скорости высвобождения энергии деформирования было использовано уравнение (73). В обеих работах образцы не имели инициирующих трещин. Поэтому рост трещин от кромок не был ни однородным, ни симметричным. Кромочная трещина не оставалась в срединной плоскости, а переходила с нее на поверхность раздела 90°/-30° и обратно, что приводило скорее к смешанному типу раэрушения, чем к чистому расслоению типа I. В работе [37] для разделения вкладов механизмов типов I и II был применен метод конечных элементов. [c.241]

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]

Укладка слоев 18 прочность 26 Упругость соотношения 13 характеристики 13 Уравнения определяюшие 15, 41 [c.342]

Последовательность укладки слоев ПКМ при полностью затянутых болтах мало влияет на прочность болтового соединения [1]. Для заклепочных соединений последовательность укладки однонаправленных слоев волокнистого препрега играет более важную роль. Рекомендуется, чтобы на поверхности находились слои с ориентацией 90° или 45° при нагружении под углом 0°. Слои с одинаковой ориентацией не должны сочетаться друг с другом. [c.222]

НОГО материала, отражающая зависи мость прочности от угла укладки слоев к направлению одноосного растяжения. Сплошные линии соответствуют расчетному пределу прочности композита, а штриховые — расчетному пределу монолитности, т. е. выполнению условий начала трещинообразования в монослоях. Надписи у линий поясняют определенную причину смены состояния или разрушения материала. Расчеты проведены при следующих исходных данных ( = [c.266]

Наличие волокон с высокой жесткостью позволяет варьировать в самом широком диапазоне зависимость уд ль-ной прочности композиционных материалов от их удельной жесткости. Это обусловливает существенные преимущества композиционных материалов перед металлами, где удельная жесткость примерно постоянная при некотором изменении удельной прочности [15]. Управление удельной жесткостью и прочностью, а также другими физико-механическими характеристиками в плоскости армирования осуществляется нзд1енением укладки волокон или одноосных тканей различного плетения как в плоскости, так и по толщине пластины или изделия [2, 14]. При этом характеристики композиционных материалов перпендикулярно плоскости армирования практически не изменяются [25]. Варьирование укладки волокон приводит не только к изменению степени анизотропии свойств, при незначительном изменении сопротивления межслойному сдвигу и поперечному отрыву [20, 69]. Наличие переменной укладки по толщине приводит к существенному увеличению неоднородности структуры композиционного материала, что необходимо учитывать при расчете конструкций из таких материалов [2, 104]. Выбор закона укладки в плоскости и по толщине пакета подчиняется назначению конструкции. Таким образом, использование высокомодуль-пых волокон при традиционных схемах армирования, когда толщина изделия создается набором плоских армирующих элементов — ирепрегов или слоев ткани, не устраняет указанных выше отрицательных особенностей композиционных материалов. [c.8]

Некоторые результаты по длительной прочности графито-эпоксидных образцов с угловой укладкой при 121 °С приведены в [23], они показывают наличие запаздывающего разрушения. Здесь опять полезная информация слишком ограничена, чтобы сделать какие-либо определенные выводы. В работе [36] исследована длительная прочность эпоксидных пластиков, армированных берил-лиевыми волокнами. Образцы были сделаны из 12 однонаправленных слоев, причем в соседних слоях волокна располагались перпендикулярно друг к другу (за исключением центральной плоскости). Композит перед разрушением подобно некоторым металлам показал три стадии ползучести. Значения длительной прочности для шести образцов берилпиевого композита попали в очень широкий интервал времен, соответствующих разрушению проволок. Тенденция здесь, по-видимому, состоит в стремлении к уровню, составляющему около 75% от максимальной прочности, при котором долговечность равна 788 ч. [c.297]

При изготовлении композиционных матералиов с алюминиевой матрицей, упрочняемых волокнами бора, карбида кремния и др., процесс напыления можно вести в режимах, обеспечивающих достаточно прочную связь напыляемого металла как с волокном, так и с алюминиевой фольгой, являющейся частью матричного материала. Однако возможно получение достаточно прочной моно-слойной ленты и без фольги напыленный слой обеспечивает при этом прочность, необходимую при дальнейших операциях резки, укладки и прессования для получения компактного материала. [c.172]

Прочная связь напыленного металлического слоя с волокнами значительно облегчает дальнейшие технологические операции с монослойным полуфабрикатом — укладку, резку, прессование и др. Помимо природы волокна и матричного материала, состояния поверхности их, а также режимов плазменного напыления, на прочность связи волокна с матрицей большое влияние оказывает температура волокон в процессе напыления. Изменение прочности сцепления алюминиевой матрицы с борными волокнами и прочности самих волокон в зависимости от температуры волокон изучалось в работе [88]. Проволоку из алюминиевого силава АМг-5 диаметром 1,2 мм распыляли в аргоновой плазмен- [c.173]

Однонаправленные структуры получают укладкой первичного армирующего материала (волокна, нити, жгута, шпона, ленты) в одинаковых направлениях в каждом слое. Примером изделий на основе ОС может служить листовой однонаправленный СВАМ, бондажные кольца, кольцевые шпангоуты, полученные намоткой на оправку элементарного волокна, нити или жгуты, профильные изделия, полученные протяжкой (стержни, уголки, тавры, швеллеры и т. д.). К материалам, имеющим ОС, можно отнести древесину и материалы на основе облагороженной древесины (фанера, древеснослоистый пластик и др.). Отличительной особенностью их является максимальная прочность вдоль направления волокна и минимальная — в перпендикулярном направлении, в котором прочность определяется адгезионными свойствами связующего. [c.7]

Продольно-поперечную структуру получают укладкой однонаправленных слоев во взаимно перпендикулярных направлениях. Отличительной особенностью материалов ППС является то, что в процессе переработки их в изделия можно получить заданные соотношения прочности (1 1, 1 3, 1 5, 1 10) в [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...