Композиты волокнистые 9 — Компоненты —

Волокнистые композиты отличаются от других многофазных материалов прежде всего высокой степенью направленности поверхностей раздела между упрочняющей фазой и окружающей ее матрицей. Еще одно важное отличие некоторых типов композитных материалов — наличие градиента химического состава в направлении, перпендикулярном поверхности раздела. Обычно считают, что это второе отличие, т. е. существование градиента химического состава, неблагоприятно, хотя возможны особые случаи, когда взаимная диффузия компонентов приводит к желательному упрочнению твердого раствора. Для понимания механики поверхностей раздела И их влияния на поведение композита в целом необходимо учитывать, представляет ли композит континуум или дисконтинуум в отношении как механических свойств, так и химического состава. [c.43]

Согласно феноменологическому подходу, используемому в настоящей работе, композит типа ВКМ рассматривается как однородный анизотропный материал, обладающий симметрией строения, характеристики разрущения которого зависят от свойств компонентов. Это позволяет уменьшить число экспериментальных данных, необходимых для оценки остаточной прочности элементов конструкций с дефектами. Предположение об однородности композита определяет также минимальный размер трещиноподобного дефекта, влияние которого на несущую способность может быть описано с помощью подходов механики разрущения. Для волокнистых композитов размер дефекта должен значительно превосходить характерный размер структуры материала — диаметр волокна. [c.235]

Рассмотрим ортогонально армированный волокнистый композит с изотропными однородными компонентами (рис. 53). [c.213]

Потенциальные возможности волокнистого композита в наибольшей степени проявляются при его нагружении в направлении волокон. В этом случае очень важен механизм передачи нагрузки от волокон к матрице и обратно. Существуют четыре возможных вида разрушения (1) разрыв волокна, (2) сдвиговое разрушение на границе раздела, (3) разрыв по границе раздела от растяжения и (4) разрыв матрицы. Полный микромеханиче-ский анализ напряжений должен предсказывать вид разрушения в данном композите и определять оптимальные свойства компонентов композита. [c.517]

В процессе изготовления волокнистых композитов в компонентах и на границе раздела неизбежно возникают остаточные микронапряжения. Возникновение остаточных микронапряжений обусловлено двумя основными причинами (1) различием в коэффициентах термического расширения компонентов и (2) повьппен-ной температурой, необходимой для отверждения композита. Для исследования остаточных микронапряжений развиты и экспериментальные, и теоретические методы [10]. В настоящем разделе мы будем интересоваться величиной этих напряжений в связи с их возможным влиянием как на свойства матрицы в композите, так и на истинное напряженное состояние, вызванное приложенной механической нагрузкой. [c.156]

Сваркой взрывом можно изготавливать волокнистые компози-ционные материалы, размещая в сварочном зазоре упрочняющие элементы (волокна, высокопрочную проволоку) композиты из химически несовместимых компонентов, которые получить другими методами невозможно панельные конструкции полые обогреватели сотовые конструкции слоистые трубы биметаллический инструмент слоистые мишени для распылительных систем переходники из разнородных материалов и др. [c.425]

Сопоставление результатов испытаний волокнистых и слоистых композитов показывает, что существенное повышение усталостной прочности происходит не только за счет наличия жестких волокон, но и за счет торможения трещин границами компонентов [2, 105]. При высоких объемных долях волокон развитие разрушения на микроструктурном уровне сопровождается разрушением. отдельных волокон, которое может быть как усталостным, т.е. в результате накопления локальных субмикроповреждений, так и статическим, вызванным локальными перегрузками в результате перераспределения напряжений в композите. В этих случаях развитие процесса разрушения еще более чувствительно к состоянию границ раздела волокон и матрицы например, при наличии пор на границах разрушение отдельных волокон может не приводить к окончательному разрушению материала, в то же время при наличии прочной связи разрушение отдельных волокон приводит к развитию макроразрушения композита. [c.28]

Дальнейшее развитие этих представлений привело С.Т. Милейко и Ф.Х. Сулейманова к разработке модели колебания консольно закрепленного композиционного (слоисто-волокнистого) стержня, в котором может происходить накопление повреждений либо в слоях матрицы, либо в волокнах, либо в обоих компонентах [111]. Стержень разбивается на параллелепипеды (прямоугольные в плоскости чертежа элементы) с высотой, равной толщине одного слоя, и длиной, равной некоторой критической (рис. 123), В данном случае среднее расстояние между трещинами в композите принимается за параметр, аналогичный критической длине волокна. [c.235]

Однонаправленный волокнистый композит. Рассчитаем эффективные упругие свойства однонаправленного волокнистого композита (см. рис. 2.2), когда коэффициенты Пуассона матрицы и волокон равны 0,39 и 0,2 соответственно. Численные значения компонент тензора С композита с тетрагональной периодической однонаправленной волокнистой структурой известны [31]. Считаем разупорядоченность волокон в плоско- [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...