Стеклопластики Коэффициенты упругости

На рисунках, заимствованных из работы [5], представлены (р полученные в результате испытаний стеклотекстолита ФН диаграммы коэффициентов упругости Лц, 11 и 22, 22 (рис. 18), - 11, 22 И Л 2, 12 (рис. 19), Л12, 22 И 11,12 (рис. 20), которые в общем случае зависят от угла ф между направлением координатных осей и основой стеклопластика. [c.46]

Уравнения корреляции между динамическим и статическим модулями упругости, а также результаты статистической обработки для некоторых типов стеклопластика приведены в табл. 17. Сравнивая значения статического и динамического модуля для изотропных и ортотропных стеклопластиков, мы установили, что для большинства изотропных стеклопластиков коэффициент перехода лежит в пределах 0,6—0,7. Для ортотропных стеклопластиков диапазон изменения коэффициента перехода значительно больше и зависит от содержания связующего, структуры стеклопластика и направления испытания. [c.118]

В качестве примера рассмотрим ортогонально армированный стеклопластик с одинаковыми коэффициентами армирования в обоих направлениях = Фг = ф. При подсчете коэффициентов упругости будем руководствоваться приближенными формулами (17) и считать связующее несжимаемым (V" = 0,5). [c.223]

При помощи приведенных формул коэффициенты упругости стеклопластика могут быть рассчитаны на основе результатов [c.10]

Коэффициент пропорциональности Е называется модулем продольной упругости или модулем упругости первого рода, он имеет размерность напряжений (даН/см или даН/мм ) и характеризует способность материала сопротивляться упругой деформации при растяжении и сжатии. Величину модуля продольной упругости для различных материалов определяют экспериментально. Для стали = (2,0- 2,15) 10 даН/см , для алюминия = (0,7н-0,8) 10 даН/см , для бронзы = 1,15-10 даН/см , для дерева вдоль волокон = 1-10 даН/см , для стеклопластиков = (0,18-ь н-0,4) 10 даН/см [c.130]

Определить напряжения в стержнях системы, изображенной на рисунке, после нагрева среднего стержня на 50° С. Вертикальный стержень дюралюминиевый с площадью поперечного сечения f д = 3 см , наклонные стержни из стеклопластика СВАМ с == = 8 см . Температурный коэффициент линейного расширения дюралюминия д = 26 10 , модуль упругости СВАМ = = 35 ГПа. [c.25]

В анизотропных телах положение осложняется в тех случаях, когда анизотропия криволинейна. Например, цилиндр, изготовленный из стеклопластика или углепластика путем намотки, ортотропен, но упругие свойства его обладают цилиндрической симметрией, в цилиндрических координатах модули упругости и коэффициенты температурного расширения постоянны. Но при переходе к декартовым координатам тензоры Ei и а будут уже не постоянными, а функциями координат Ха, поэтому даже равномерное температурное ноле вызовет напряжения. Эта задача легко решается методом, совершенно подобным тому, который был применен в 8.12 для трубы из изотропного материала. Присваивая радиальному направлению индекс единицы, мы запишем уравнение упругости в форме (10.6.4). Теперь уравнение для функции напряжений оказывается следующим [c.385]

Модули упругости, сдвига (ГПа) и коэффициента Пуассона для главных направлений ортотропии стеклопластиков, образованных системой двух нитей [c.106]

Зависимость модуля упругости и коэффициента Пуассона от угла вырезки образцов для модельных стеклопластиков, образованных системой двух нитей [c.110]

Одним из серьезных недостатков стеклонаполненных композиционных материалов является низкая герметичность. Этот недостаток ограничивает область применения изделий из этих материалов. Для обеспечения герметичности изделий, используемых для транспортировки или хранения жидких и газообразных продуктов, а также изделий, работающих при избыточном внутреннем и внешнем давлении, производится плакирование внутренней или внешней поверхности изделия термопластичными полимерами. Такая плакировка может осуществляться несколькими способами использование для герметизации трубы из термопласта, которая одновременно является оправкой при намотке труб из стеклопластика, нанесение полимерного покрытия в электростатическом поле и центробежным методом. Наиболее характерным дефектом такого типа изделий являются расслоения на границе плакирующего слоя и основного материала изделия. Кроме того, в процессе эксплуатации таких изделий (нагревание, охлаждение, деформации), вследствие различия коэффициентов температурного расширения, а также упругих характеристик, могут возникать дополнительные расслоения и трещины в пограничной области. [c.16]

На рис. 4 приводятся зависимости модуля упругости Е от температуры для стеклопластика КАСТ—В при растяжении в различных направлениях [7]. Изменение коэффициента Пуассона с температурой иллюстрируется рис. 5, применительно к стеклотекстолиту (индекс у v обозначает угол между осью образца и направлением основы) [7]. [c.23]

В работе [137] были определены коэффициенты вязкости разрушения или скорость высвобождения упругой энергии G для нескольких типов эпоксидных стеклопластиков. Было показано, что G является объемным свойством этих материалов и не зависит от характера нагружения. При комбинировании растяжения и сдвига авторы этой работы получили выражение [c.133]

Эффективность применения стеклопластиков в значительной мере определяется правильным выбором технологии и схем армирования, обеспечивающих требуемое распределение жесткости и прочности в конструкции. Так, напряженное состояние в пластинах или оболочках с вырезами и отверстиями сильно зависит от анизотропии упругих свойств. При этом имеет значение не только отношение модулей упругости щах тш> ио и анизотропия модулей сдвига и коэффициентов Пуассона [12]. [c.90]

Схема разбивки конструкции на конечные элементы представлена на рис. 3.90. Материал оболочки и крышки — стеклопластик — обладает существенной анизотропией механических свойств, поэтому при расчете для каждого конечного элемента конструкции задавались упругие характеристики по схеме, представленной на рис. 3.91. Для расчета задаются два значения модуля упругости и Ех, модуль сдвига С и коэффициенты Пуассона р. и Ра- Определение необходимых величин ведется следующим образом (рис. 3.91). [c.240]

Для вывода основного уравнения к гипотезам, принятым выше (т. е. несжимаемость нормального элемента и малость h R)y добавим еще одну ввиду того что коэффициенты Пуассона малы для рассматриваемых материалов, будем пренебрегать их зависимостью от температуры. Из соотношения iV2= 2Vi при этом следует, что модули упругости 2 должны изменяться по температуре одинаковым образом, что подтверждается результатами экспериментальных исследований для стеклопластиков, армированных в ортогональных направлениях [77]. [c.148]

Для оценки механических свойств используют методы неразрушающих испытаний, которые позволяют получать значения динамических характеристик (модуль упругости, коэффициент поглощения и т. д.) в зависимости от проявления вязкоупругих свойств при различной частоте колебаний. Исследование стеклопластиков вибрационным методом показывает, что динамический модуль упругости зависит от частоты колебаний [71, 72]. Иногда приводятся противоположные данные [74], где разница между статическим и динамическим модулем упругости несущественна. [c.39]

Экспериментально установлено, что наиболее заметное изменение длительности переднего фронта импульса наблюдается при его распространении в среде, причем чем выше поглощающие свойства среды, тем больше это изменение. При распространении упругого импульса в стеклопластиках изменение его крутизны происходит пропорционально коэффициенту затухания и расстоянию, на которое он распространяется. Действительно, если рассмотреть распространение импульса в среде, учитывая [c.77]

Измерения коэффициента затухания производятся не менее чем на трех-четырех различных частотах, например 40, 60, 150, 240 кгц. Выбор частоты не является лимитирующим и зависит от типа стеклопластика, его структуры и размеров исследуемого объекта. Для обеспечения сравнительной оценки зависимости коэффициента затухания от частоты необходимо учитывать поправки на расхождение упругих воли и геометрическую дисперсию коэффициента затухания. [c.95]

Из таблицы видно, что для рассмотренных стеклопластиков получены достаточно устойчивые линейные корреляционные уравнения с высоким коэффициентом корреляции. Ошибка при определении модуля упругости по приведенным уравнениям не превышает 10% от его значения. Исключение составляет стеклопластик П-5-2, в котором доверительный интервал при вероятности Р = 0,95 составил 20% от среднего значения модуля упругости. Такое значение доверительного интервала вызвано высокой неоднородностью структуры стеклопластика. [c.106]

Для стеклопластика экспериментальные и расчетные результаты наилучшим образом совпадают при прямоугольной укладке волокон, а для боропластика — при гексагональной укладке. Анализ формулы (2.12) показал, что модуль поперечной упругости существенно зависит от объемного содержания волокон, модулей поперечной упругости полимерного связующего и волокон, а также от коэффициента Пуассона полимерного связующего. Результаты такого анализа отражены на рис. 2.7. Изменение коэффициента Пуассона волокон в пределах от 0,2 до 0,35 на х влияет незначительно (< %) [c.50]

Рис. 2.15. Зависимость модуля упругости и коэффициента Пуассона от направления нагружения для стеклопластика, армированного полотняной тканью, показанной на рис. 2.12.

Объемное напряженное состояние компонентов однонаправленно-армированного пластика при осевом нагружении в направлении армирования создается за счет различия значений коэффициента Пуассона полимерного связующего и волокон. Чем больше это различие, тем больше абсолютные значения напряжений СТг и 09. Однако из результатов, представленных на рис. 4.2, следует, что максимальные значения напряжений в направлениях, поперечных к направлению нагружения, незначительны. Так, для угле- и стеклопластиков эти напряжения не превышают 10—12% от напряжений в направлении армирования. Для практических применений этими напряжениями можно пренебречь, тогда напряжения в полимерном связующем и в волокнах в направлении нагружения будут распределяться пропорционально их модулям упругости. При этом напряжения в полимерном связующем и в волокнах соответственно определяются зависимостями [c.116]

Из рис. 4.4 видно, что коэффициент концентрации напряжений Стг существенно зависит от объемного содержания волокон и соотнощения модулей упругости волокон и полимерного связующего в направлении нагружения. (На этом рисунке УП обозначает углепластик, СП — стеклопластик, БП — боропластик.) [c.122]

Пример № 6.1. Построить предельную кривую прочности для ортогонально-армированного (1 2) стеклопластика при комбинированном осевом нагружении и сдвиге в направлениях упругой симметрии. Исходные данные следующие д = 70 ООО МПа Гв=0,23 8 = 0,027 = 0,014 = 3000 МПа Гд = 0,36 / д=70 МПа = 60 МПа а, = 1,75. Коэффициенты армирования слоев, ориентированных в направлениях 1 и 2, одинаковы, т. е. 11)а = = ф = 0,50. Отнощение суммарных объемов VI и Кг этих слоев составляет 1 2, т, е. в данном конкретном случае коэффициент укладки волокон равен [c.171]

С повышением температуры прочность и модуль упругости стеклопластиков уменьшается. На рис. 27 приведены графики (6) изменения в зависимости от температуры прочности стеклопластиков при различном процентном содержании в них стекловолокна. При уменьшении процентного содержания стекловолокна температура оказывает большее влияние на прочность при изгибе и сжатии, чем при растяжении. В строительных конструкциях стеклопластики могут применяться в том случае, если температура среды не превышает 80°. Рекомендуется [4] при длительной эксплуатации конструкций в условиях повышенных температур вводить в расчет поправочные коэффициенты, приведенные в табл. 8. [c.90]

Коэффициенты снижения прочности и модуля упругости стеклопластиков в конструкциях, находящихся в условиях повышенных температур [c.91]

Характерной особенностью стеклопластиков является расхождение между временным деформационным коэффициентом и коэффициентом длительного сопротивления, причем первый всегда больше второго. Соответственно, отношение максимальной деформации в точках перегиба кривых нарастающей ползучести к предельной упругой деформации у стеклопластиков меньше единицы. При длительном действии постоянной нагрузки, когда вязкие компоненты стеклопластика выключаются из работы, он оказывается более жестким , чем при совместной работе стекла и смолы в процессе кратковременного загружения. [c.97]

Материалы. Стеклопластики на основе эпоксидного связуюш,его ЭДТ-10 и многослойных стеклотканей различаются по схемам переплетения и типам волокон. Для изготовления стеклотканей использовались сплошные и полые (капиллярные) волокна из алюмоборосиликатного стекла и высокомодульного стекла ВМ-1. Модуль упругости и коэффициент Пуассона алюмоборосиликатных волокон а = 7,31 10 МПа, Га = 0,25 для высокомодульных волокон ВМ-1 [c.273]

Все нагрузки длительно действующие. Для стеклопластика коэффициент Пуассона ц = 0,40 объемный вес 1,400 кГ1м модуль упругости Е= = 1,6 0,8 60 000=77 ООО кГ/см , где коэффициент 1,6 учитывает процент содержания стекловолокна, а коэффициент 0,8 снижает модуль упругости при эксплуатации в атмосферных условиях. Для пенопласта при Т=100 кГ/м модуль упругости = 800 кГ1см , модуль сдвига 01 = 190 кГ/см (табл. 7, 9, 10, 27). [c.244]

Были исследованы модельные стеклопластики на основе эпоксидного связующего ЭДТ-10 и многослойных стеклотканей, различающиеся по толщине, схемам переплетения и типам волокон. Для изготовления стеклотканей были использованы сплошные и полые (капиллярные) волокна из алюмобороси-ликатного стекла с парафино-эмульсионным замасливателем и высокомодульного стекла ВМ-1 с замасливателем типа 752. Модуль упругости и коэффициент Пуассона для алюмоборо-силикатных волокон 3 = 7,31 X X 10 МПа, Va = 0,25, для высокомодульных волокон ВМ-1 — а = = 10 МПа, = 0,25 упругие характеристики связующего ЭДТ-10 с = 2900 МПа, V = 0,35. [c.98]

Несколько иной характер зависимости упругих и прочностных свойств от содержания нитевидных кристаллов имеют композиционные материалы, изготовленные на основе вискериэо-ванных тканей. На рис. 7.9 приведены экспериментальные данные для стеклопластиков, изготовленных на основе ткани сатинового плетения. Вискери-зация ткани осуществлялась осаждением нитевидных кристаллов ТЮ2 из аэрозоля и A1N из суспензии. На каждую точку, приведенную на графике, испытано по семь образцов. Коэффициент вариации значений характеристик не превышал 10 %. [c.213]

ШеМйи коэффициента затухания, точность определения которого достигает 15—20%, хотя его относительное изменение в зависимости от изменения прочности стеклопластика значительно превышает относительное изменение скорости. То же самое можно отметить и в отношении интенсивности ультразвуковой энергии и частотного спектра импульса. На эти параметры оказывают значительное влияние состояние поверхности изделия, контакт преобразователей с поверхностью материала, явления интерференции и дифракции упругих волн в материале из-за геометрических характеристик изделия. Поэтому па данном этапе развития акустических методов, на наш взгляд, наиболее целесообразным является использование скорости распространения упругих волн. [c.85]

Наиболее широкое распространение получил импульсный акустический метод, основанный на определении скорости распространения упругих волн в различных структурных направлениях стеклопластика непосредственно в изделии. Многими исследователями получены эмпирические уравнения однопараме-тровой связи между механической и одной какой-либо физической характеристикой. В основном эти уравнения связывают прочность или упругость материала со скоростью распространения упругих волн. Оценка физико-механических свойств (прочность, упругость) стеклопластика в изделии только по скорости упругих волн, как правило, недостаточно надежна. Сравнительно низкое значение коэффициента корреляции и существенное отклонение фактических значений прочности от рассчитанных по корреляционному уравнению ограничивают широкое применение этого метода на практике. [c.151]

Модуль упругости слоистых пластиков, армированных высокомодульным углеродным волокном, составляет более 310 ГПа при прочности 690 МПа. И наоборот, прочность пластиков, армированных высокопрочным углеродным волокном, превышает 1380 МПа, а величина модуля составляет 138 ГПа. Отрицательный коэффициент линейного расширения волокна позволяет получать углепластики, имеющие почти нулевое значение этой характеристики. Углепластики имеют сравнительно низкую прочность в поперечном направлении и, как пра1зило, применяются исключительно в случаях одноосного нагружения. Они существенно дороже стеклопластиков, но значительно дешевле [c.75]

Для всех стеклопластиков экспериментально определялись 15 характеристик упругости, из которых 9 являются независимыми. Определение модулей упругости Е и коэффициентов Пуассона р. проводилось тензометрически при сжатии шести типов коротких призматических образцов соответствующей ориентации. Шесть модулей упругости Е и три модуля сдвига О были получены на тех же образцах импульсным методом по скорости распространения упругой волны. [c.94]

Изменение объема, вызванное развитием трещин е]) , можно оценить по разности е] Р = бу—е . При этом следует отметить, что применение этого метода к стеклопластикам связано с некоторыми ошибками. В частности, известно, что коэффициент Пуассона для связующих может изменяться от 0,3—0,35 при упругом деформировании до 0,5 — при высоких напряжениях, длительном действии нагрузки и повышенных температурах вследствие развития высокоэластических деформаций. Однако для высоконанолненных стеклопластиков с содержанием стекла 65—80% возможна ошибка при применении предлагаемого метода определения упругих объемных деформаций, которая составляет около 10—15% в том случае, если все связующее переходит в пластичное состояние. Кроме того, экспериментальные диаграммы изменения объема при нагружении невозможно объяснить без допущения, что монолитность стеклопластика нарушается. [c.18]

Характерной особенностью стеклопластиков является анизотропия прочностных и деформативных свойств [96]. Проведенные экспериментальные исследования ориентированных стеклопластиков и стеклотекстолитов показали, что тензориальные формулы могут применяться для описания упругих свойств (модуля упругости и коэффициентов Пуассона) и прочностных свойств стеклопластиков во всем исследованном диапазоне скоростей деформирования. [c.57]

Исследования стеклопластиков типа нремикс показали,что наиболее существенное влияние на величину модуля упругости и коэффициента перехода оказывают вязкоупругие свойства связующего. В результате экспериментального сопоставления значений скорости расиространения упругих волн и статических модулей упругости различных стеклопластиков было установлено, что между ними имеется линейная связь. [c.106]

Изменение коэффициента Пуассона однонаправленно-армированного пластика в плоскости изотропии согласно (2.14) в зависимости от объемного содержания и соотношения деформативных свойств компонентов в этой плоскости показано на рис. 2.8. Из рисунка видно, что соотношение модулей упругости полимерного связующего и арматуры существенно влияет на значения У[ . Из рисунка также следует, что коэффициент Пуассона в плоскости изотропии для пластиков с выраженным различием модулей упругости в этой плоскости (стеклопластики, боропластики) не подчиняются закону смеси . В этих случаях значения коэффициента Пуассона для объемных содержаний волокон, применяемых в конструкционных материалах, существенно ниже значений коэффициента Пуассона Увгд. [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...