Стеклопластики Образцы — Растяжение

Испытания стеклопластиков на одноосное растяжение показали, что при напряжениях, вызывающих разрушение материала при времени до 10 000—15 000 ч, ползучесть может быть описана одним из вышеприведенных уравнений. Однако при низких напряжениях наблюдается прекращение развития деформаций ползучести. На рис. 9 точками нанесены экспериментальные данные исследования ползучести при растяжении но утку образцов, вырезанных из труб, изготовленных намоткой из стеклоткани марки Т на эпоксифенольном связующем ИФ/ЭД-6 кг. Кратковременная прочность составляет ЗООО кгс/см . [c.26]

Рис. 2. Общий вид приспособления для испытания образцов из стеклопластиков на статическое растяжение

Из приведенных данных следует, что величины упругих постоянных стеклопластика рассмотренного типа, определенные путем испытания трубчатых образцов, при растяжении под разными углами к осям симметрии механических свойств материала существенно (в полтора-два раза) отличаются от тех же характеристик, полученных на плоских образцах. Упругие характеристики, полученные при растяжении трубчатых, косо намотанных образцов, более достоверны они дают близкое к реальному представление о работе материала в составе конструкции. Вместе с тем следует отметить, что этот путь проведения экспериментов над трубчатыми образцами сложен >в технологическом отношении и, кроме того, приводит к определенной погрешности, поскольку намотка образцов под разными углами требует каждый раз перестройки технологического процесса намотки. [c.36]

Рис. 7. Сводный график зависимости прочности армированных стеклопластиков от направления растяжения, полученной на образцах ГОСТ 4649— 55 (1 к/ /сж = 9,81 X X 10 н/ж )

На рис. П.20 приведены значения масштабного коэффициента Kd при растяжении для стеклопластиков в зависимости от площади поперечного сечения образца [c.45]

На рис. 2.14 показана диаграмма, полученная i ри испытании образцов стеклопластика на растяжение вдоль волокон. Из этой диаграммы видно, что материал деформируется по закону Гука почти до разрушения. [c.44]

Известно, что стеклопластики, особенно нагретые, неодинаково сопротивляются растяжению и сжатию. Поэтому при испытаниях на изгиб в условиях одностороннего нагрева следует различать схемы нагружения прогиб к нагревателю и прогиб от нагревателя , так как при этом нагретые слои материала либо растянуты, либо сжаты. Показатели прочности образцов при этом будут иметь различное значение. [c.181]

Рис. 4.2. Кинограмма разрушения образца стеклопластика типа П при растяжении

Статистическую обработку результатов испытаний композиционных материалов целесообразно проводить по указанной методике, так как распределение экспериментальных значений механических и физических характеристик не противоречит нормальному. В качестве примера приведены гистограммы и выравненные кривые распределений (рис. 4.5 и 4.6) предела прочности при растяжении в различных структурных направлениях образцов из стеклопластиков, армированных ориентированными жгутами и стеклотканью на основе полиэфирного связующего ПН-1. [c.154]

Значение модуля сдвига боропластика согласуется с опубликованными данными для комнатной температуры [9], а боралюминия — существенно ниже. Было показано, что модуль сдвига, рассчитанный по диаграммам растяжения 45°-ных образцов, согласуется с модулем, определенным более точными методами для угле- и стеклопластиков [6]. Однако в случае сплава 6061 F, упрочненного борным волокном диаметром 0,1 мм, нелинейный характер диаграммы растяжения не позволяет применять упрощенный метод испытания 45°-ных образцов, значения модуля сдвига занижаются [10]. Поэтому данные, полученные в настоящей работе, занижены, что обусловлено ограниченностью этого метода. [c.369]

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]

Растяжение. Определяют а) разрушающее напряжение при растяжении <Тр (кгс/см ) б) предел текучести при растяжении От.р. (кгс/см ) в) относительное удлинение при разрыве ер (%) г) относительное удлинение, соответствующее пределу текучести Ст.р, (%) д) несущую способность Р (кгс/см), т. е. нагрузку, разрушающую образец, отнесенную к его рабочей ширине е) удельную несущую способность Рс, отнесенную к каждому слою стеклопластика (волокнита). Испытание производят на стандартных образцах ГОСТ 11262—76. [c.238]

Представляет интерес установка, позволяющая испытывать на ползучесть и длительную прочность конструкционные пластмассы при растяжении с односторонним воздействием жидкой среды (нагрузка на образец до 20 кН). Вариант конструктивного оформления зажимного устройства для длительных испытаний плоских образцов из стеклопластика в агрессивных средах приведен на рис. 21. [c.43]

Гольдман А. Я., Савельева Н. Ф. О напряженном состоянии и некоторых особенностях разрушения образцов стеклопластиков при растяжении под углом к направлению армирования. — Механика полимеров , [c.163]

Как отмечено выше, исследование анизотропии длительной прочности стеклопластиков осуществлялось на плоских образцах, вырезанных из листа. Вместе с тем работа стеклопластика при растяжении образца (когда перерезываются несущие волокна, существует частичная концентрация напряжений и др.), существенно отличается от работы стеклопластика в конструктивных элементах типа тонкостенных пластин, и оболочек. Это следует учитывать, оценивая анизотропию прочности стеклопластиков по экспериментальным данный, полученным при испытании плоских образцов. [c.139]

На рис. 96 приведены экспериментальные данные и предельные кривые в осях а, х, относящиеся к одной температуре испытания t = 20° С и к трем скоростям нагружения образцов из стеклопластика, при которых разрушение происходило через 1 мин, 30 мин и 10 ч (1 мин соответствует а = 15,96 т 7,8 — кривая 1 и точки 30 мин — 0 —- 1,125 т = 0,317 — кривая 2 и точки х 10 ч — а = 0,068 т = 0,011 даН/см -с — кривая 3 и точки О)-Из приведенных на рис. 96 графиков видно, что характер предельных кривых во всех рассмотренных случаях нагружения идентичен. Установлено, что при испытаниях в условиях простого нагружения длительность пребывания образцов под нагрузкой не сказывается на форме предельной кривой. При длительности нагружения 10 ч характеристики прочности снижаются предел прочности при сдвиге на 20%, предел прочности при растяжении на [c.174]

Выводы о работоспособности соединений, выполненных механическим креплением, современных ПКМ совпадают с данными, полученными в экспериментах с ПКМ первых поколений [47, 117]. Некоторые результаты первых в области механического крепления исследований, проведенных преимущественно на стеклопластиках, дополняют современные данные. Было установлено, что коэффициент К концентрации напряжений зависит от многих факторов геометрических параметров, в особенности от диаметра отверстия (рис. 5.85) природы полимерной матрицы и наполнителя, схемы укладки волокнистого наполнителя и т. д. При одинаковом размере отверстия величина К зависит от его формы (рис. 5.86). Если приведенные в книге [119, с. 101] значения разрушающих напряжений при растяжении целой пластины со структурой укладки волокон [0°/ 45°]2 и образцов из того же материала с квадратным и круглым отверстием перевести в К, то можно получить соответственно -2,2 и -3,3. Там же отмечается, что отверстия и вырезы на статическую прочность влияют в большей степени, чем на усталостную прочность ПКМ. [c.225]

Таблица 5.19. Влияние различных видов местного усиления кромки отверстия на относительную прочность V при растяжении образцов из стеклопластика

Рис. 7.12. Зависимость разрушающего напряжения ст ( Y), нормальных ст (2) и касательных т (J) напряжений в клеевой прослойке при растяжении в момент разрыва образцов из полиэфирного стеклопластика толщиной 7,5 мм, склеенных на ус полиэфир-,ным клеем, от угла а скоса

В связи с этим было проведено исследование разрушений, возникающих при сжатии и растяжении стеклопластиков, и выявлены возможности оценки кинетики развития этих разрушений [11]. Качественная- оценка разрушений основывалась на наблюдении в микроскоп их проявления на поверхности образца в процессе нагружения. -Боковая поверхность образцов шлифовалась и протравливалась ацетоном. Экспериментальное исследование разрушения структуры проводилось в отраженном свете. [c.12]

Экспериментальное исследование объемных деформаций проводилось при растяжении и сжатии образцов стеклопластиков при одновременной регистрации на осциллографе К-12-21 изменения продольных, поперечных деформаций материала и усилия при нагружении (на испытательной машине ЦД-10). Испытание до достижения максимальной нагрузки проводилось практически при постоянных скоростях нагружения, что обеспечивалось специальным регулятором, которым снабжена машина. [c.17]

Замечено, что при испытании образцов из стеклопластиков на растяжение обнаруживается изменение зависимости а — в вследствие происходящих разрушений [5, 6], что особенно отчетливо проявляется при пониженных температурах. [c.39]

С помощью сканирующей микроскопии даже при небольщих увеличениях можно установить качество адгезии на поверхности раздела в образцах стеклопластиков, разрущенных при растяжении. Хартлейн [18] показал, что в химичеоки связанном композите с прочной адгезией слой полимера сохраняется на боковой поверхности концов стекловолокна, а в композитах с плохой адгезией наблюдаются чистые гнезда в матрице и выступающие из полимера оголенные концы волокон (рпс. 1). При таких увеличениях нельзя обнаружить следы аппретирующих добавок на стекловолокне и определить характер разрушения. [c.18]

Основные принципы методики испытаний стеклопластиков на статическое растяжение при комнатной температуре, прежде всего форма и способ установки образцов на машине, полностью пригодны для исследований этих материалов при глубоком охлаждении до —196 С. Эго дает возможность изучать конструкционную прочность стеклопластмасс при комнатной и низких температурах по одинаковым методикам и получать сравнимые результаты, что особенно важно для статистической обработки экспериментальных данных. [c.10]

На рис. 64 представлены полученные при испытании на установке ИМАШ-П в среде аргона закономерности разупрочнения при растяжении плоских образцов стеклотекстолитов ВФТ-С толщиной 3 мм и КАСТ-В толщиной 6 мм под действием постоянной нагрузки при скорости нарастания температуры 10 и 25 град сек. Данная характеристика определяет работоспособность ряда специальных конструкций, например выполненной из стеклопластиков обшивки камер, работающих нри высокотемпературном нагреве под внутренним давлением. В этих опытах нагрев начинали после достижения заданной постоянной нагрузки на образце, уровень которой поддерживался в течение опыта автоматическим регулятором. Значение нагрузки выбиралось таким образом, чтобы действующее в рабочей части образца начальное напряжение Оо имело расчетное значение в пределах от 100 до 350 Мн м . На оси ординат рис. 64 отмечены контрольные значения предела прочности образцов при растяжении, средние значения которых Стдравны соответственно 425 и 242 Мн1м . [c.126]

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что при растяжении слоистых материалов с относительно невысокой степенью анизотропии упругих свойств, присущей ортогонально-армированным материалам, характер распределения деформаций по длине и толщине образца мало зависит от его формы (параметра /П1). Так, для стеклопластика. Г-4С с укладкой волокон 5 1 при нагружении в направлении большей степени ориентации волокон изменение значений Щ] в 1,7 раза практически не сказывается на относительном изменении деформаций нижней и верхней поверхностей ("П = +1) рабочей части образца. Относительные показатели деформаций при т) = о образцов-лопаток незначительно выше, чем образцов-полосок. Примерно то же наблюдается в случае испытаний ортогонально-армированных углепластиков. Увеличение степени анизотропии упругих свойств способствует повышению чувствительности относительных деформаций к изменению формы образца. Это хорошо иллюстрируют данные, полученные при растяжении образцов из однонаправленных углепластиков в направлении волокон. [c.33]

Рис. 5.17. Зависимость относительного значения прочности при растяжении стеклопластиков, образованных системой трех нитей, от угла вырезки образца по отношению к главным направлениям орто-тропии

Практически применяемые стеклопластики почти всегда имеют многонаправлеиное армирование в форме матов из рубленой пряжи, плетеной ткани, ровницы, ортогонально уложенной не переплетенной основы из волокон, или в форме намотанных волокон. В условиях растяжения первый признак поврежденности обычно появляется в виде отслаивания волокон от матрицы в местах, где волокна перпендикулярны направлению нагружения. С ростом нагрузки поврежденность увеличивается вплоть до полного разделения образца. Было показано, что процессы повреждаемости зависят и от времени (длительная прочность) и от числа циклов (усталость). [c.334]

Первое разрушение слоя ). Рассмотрим одноосное растяжение слоистого стеклопластика с взаимно ортогональной укладкой армирующих волокон. (Схема армирования [0790°]s, направление арматуры слоев 0° совпадает с направлением действия нагрузки.) Диаграмма о(е) такого материала (рис, 3.3) состоит из двух линейных участков. Деформация, соответствующая точке перелома на диаграмме а(е), приблизительно равна предельной деформации при растяжении однонаправленного материала перпендикулярно направлению армирования. На микрофотографии поперечного сечения образца, нагруженного выше точки перелома (рис. 3.4), хорошо различимы трещины в слоях с ориентацией 90°. Очевидно, изменение угла наклона диаграммы вызвано разруше- [c.110]

На рис. 2.20 сплошные линии соответствуют расчетному пределу прочности композита, а штриховая — расчетному пределу монолит- ности, т. е. выполнению условий начала трещинообразования в моно- слоях. Надписи у линий поясняют определенную расчетом причину а смены состояния или разрушения материала. Экспериментальные результаты получены при испытаниях цилиндрических трубчатых. стеклопластиковых образцов [25] на осевое растяжение (на рис. 2.20 они отмечены крестиками) или растяжение в окружном направлении (отмечены на рис. 2.20 кружочками). Характеристики однонаправ-i ленного стеклопластика, использованные в расчетах, приведены в 2.4. [c.60]

Одна из трудностей контроля разрывной прочности композиций с короткими волокнами, в особенности стеклопластиков на основе хрупких волокон и хрупкой полимерной матрицы, обусловлено тем, что хаотически распределенные волокна пересекают поверхность, образующуюся при вырезке образца, неконтролируемым способом. Поэтому даже при использовании образцов, изготовленных прессованием или литьем под давлением и не требующих дополнительной механической обработки, волокна выходят на поверхность под различными углами, что приводит к большому разбросу получаемых результатов. Это особенно опасно, когда волокна (например, в полиэфирных премиксах) распределены не индивидуально, а в виде пучков, содержащих до 200 элементарных волокон, скрепленных между собой перед измельчением. В работе [58] было показано, чтто размеры начального дефекта в полиэфирных премиксах близки к длине пучков волокон. Для учета этих эффектов были предприняты обоснованные и успешные попытки применить подход механики разрушения к композициям с короткими волокнами. С помощью испытаний при растяжении и изгибе образцов с надрезом в работе [58] были определены эффективные коэффициенты интенсивности напряжений Ki для промышленных марок полиэфирных премиксов и препре-гов, а также для ряда смол, наполненных хаотически распределенными рублеными стеклянными волокнами. В случае полиэфирных премиксов корректные показатели К < можно получать, нанося надрезы достаточно глубокие, чтобы препятствовать случайному зарождению трещин в местах выхода пучков волокон на [c.103]

Отметим, что обработка результатов испытаний при осевом сжатии и растяжении около тысячи образцов материалов из стеклопластиков на основе фенолформальдегидных, эпоксифеноль-ных и других связующих с толщинами стенок от 0,5 до 10 мм, нагреваемых до температуры Т 1270 К со скоростями от 0,5 до 30 К/с, подтвердила возможность построения кривых (3.2) в достаточно большом диапазоне чисел Предводителева (Pd = 0,4-Ь 9) При этом разность между наибольшими и наименьшими значени ями Кр не превышала 20% по отношению к среднему. [c.31]

Однонаправленные волокнистые композиты являются важным конструктивным элементом многих современных композиционных материалов. Сопротивление их растяжению часто решает вопрос о применении их в той или иной конструкции. При этом по разным технологическим обстоятельствам совершенно неизбежен обрыв отдельных нитей задолго до разрушения всего образца. Например, в стеклопластиках обрывы замечены уже при нагрузках, составляющих лишь 1/10 от предельных. В настоящем параграфе вначале рассматривается растяжение бесконечного упругого пространства с инородным упругим цилиндром, имеюшзйм сквозную щель (обрыв) вводится представление о зоне влияния обрыва и определяется его радиус. Это представление позволяет дать простой ответ на вопрос об оптимальной укладке нитей, а также дать простую оценку нижней границы объемной доли волокон, для которой разрушение композита будет идеально вязким, так что влиянием обрывов нитей можно пренебречь. [c.66]

Испытания на одноосное растяжение образцов из стеклопластика контактного формования на основе стеклоткани ТЖС-0,7 и полиэфирной смолы ПН-1, вырезанных из листа в различных направлениях [53] с одинаковым содержанием обоих компонентов, Показывают,(что связь между пределом длительной проч юс и и лЬгарифмом долговечности для всех направлений является линейной, т. е. имеет вид, [c.137]

Из зарубежных исследований по длительной прочности композиционных материалов при плоском напряженном состоянии следует отметить прежде, всего работы, описанные в источниках [48] и [76 ]. Для оценки длительной прочности стеклопластика при плоском напряженном состоянии И. Кабелкой и др. (ЧССР) проводились опыты на одновременное растяжение и сдвиг. При этом варьировались скорости нагружения (сг и т) и температура испытуемых образцов. [c.173]

Для нагружения образцов стеклопластиков нами выбрано одноосное растяжение, осуществляемое с помощью рычажного р,1еханизма. На фиг. i приведена схема установки описание установки и техники подготовки образцов к испытаниям подробно описано ранее [2], [3]. [c.168]

Из данных табл. 5.17 видно, что разрушение образцов из стеклопластика, в которых выполнены отверстия, происходит при напряжениях, равных 0,66-0,72 прочности при растяжении целого материала, а после установки крепежных элементов — происходит при напряжениях, составляющих всего 0,41-0,67 прочности [78]. Увеличение коэффициента концентрации напряжений в 1,6-1,8 раза после введения болта в отверстие растягиваемого образца из стеклотекстолита на основе полиэфирной смолы ПН-3 и стеклянной ткани АСТТ(б)-С,-0 было установлено в отечественном исследовании [117]. В связи с этим при расчете прочности изделия, собранного с применением механического крепления, необходимо учитывать коэффициент К концентрации напряжений для соединительного шва, который определяется экспериментально. [c.228]

Аналогичный результат получен для других стеклопластиков, в частности при исследовании объемных деформаций при растяжении и сжатии вдоль основы ткани (ф = 0) и под углом 45° образцов стеклотекстолита (на основе ненасыщенной полиэфирной смолы ПН-3 и стеклоткани АСТТ(б)-С2-0), изготовленного методом ручного контактного формования, а также стеклотекстолита горячего прессования из той же стеклоткани на эпоксифенольном связующем ИФ/ЭД-6 кг (рис. 6). [c.20]

На рнс. П. 20 приведены значения. масштабного коэфф Пциента во при растяжении для стеклопластиков в зависимости от площади поперечного сечення образца [c.40]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...