Слой симметрично армированный

Вследствие различного поведения монослоев при растяжении и сжатии (в неупругой области) состояния симметрично уложенных слоев перекрестного армированного композита в общем случае различны, а процесс исчерпания несущей способности материала является многофазным. [c.70]

Рассмотрим оболочку, выполненную из нечетного числа перекрестно армированных слоев, симметрично расположенных относительно срединной поверхности центрального слоя. Поскольку зависимости (4.35) —(4.38) остаются справедливыми и для этого случая армирования, то общие соотношения (4.29) значительно упрощаются. Запишем их в виде [c.88]

Симметричное армирование в трех направлениях (О, ср). Этот случай наиболее часто встречается в приложении. Отметим, что даже при отсутствии матрицы эта тройная решетка является практически недеформируемой и величины напряжений могут быть найдены из уравнений статики. Добавляя четвертый слой, можно получить армирование в четырех направлениях (О, ф, я/2) система станет уже статически неопределимой, что не всегда желательно. [c.54]

Для симметрично армированного композитного слоя (см. рис. 1.16) в дополнение к равенствам (1.48) запишем [c.323]

Пример 2. Используя те же параметры, что и в примере 1, рассмотрим материал со следующей структурой армирования - -45, - -45, о, о, —45, —45°. Расположение слоев не является симметричным относительно срединной поверхности и смешанные коэффициенты жесткости отличны от нуля, т.е. (размерность элементов матрицы [. 4 ] кгс/мм, матрицы [5 ] — кгс, матрицы [/) ] кгс-мм). [c.97]

Рис. 12. Примеры ортогонально-армированных материалов с симметричным (а) и несимметричным (б) расположением слоев

Явление геометрической дисперсии хорошо изучено для случая вытянутых тел, таких, как стержни или слои. Пример распространения гармонической волны в слое рассматривается в приложении Б. Частотное уравнение Рэлея — Ламба для слоя показывает, что можно получить из элементарных теорий, а именно что при малых значениях волнового числа фазовая скорость продольных гармонических волн (симметричных) с изменением этого числа меняется очень мало, в то время как фазовая скорость поперечных гармонических волн (антисимметричных) зависит от волнового числа линейным образом. На малых расстояниях направленно армированный композит в основном работает как система волноводов, и поэтому можно ожидать, что распространение в нем гармонических волн, в особенности поперечных (по отношению к направлению армирующих элементов), сопровождается дисперсией. [c.357]

Разрушению композита во многих случаях предшествует растрескивание матрицы или поверхности раздела волокно — матрица. Касательные напряжения в плоскости слоя способствуют распространению трещины в направлении армирования (трещина П рода или поперечного симметричного сдвига в соответствии с терминологией механики разрушения). Наличие растягивающих напряжений, перпендикулярных направлению армирования, ведет к раскрытию трещины (трещина I рода, или нормальный разрыв) и, наиболее вероятно, к снижению предельных напряжений Ху. С другой стороны, наличие малых или умеренных сжимающих напряжений, перпендикулярных направлению армирования, будет способствовать смыканию трещины I рода и обеспечивать фрикционное [c.47]

В общем случае Л,/, Bij и Dtj — симметричные матрицы с не-нулевыми компонентами, каждая содержит шесть независимых компонент в соответствии с (4.17). Если структура композита симметрична, то Bij = 0 и отсутствует взаимное влияние, т. е. связь между мембранными характеристиками (деформациями, например) и характеристиками изгиба — кручения. Величины А, В и D преобразуются аналогично Q Ап, 22, Ai2, Лбб, Du, D22, D 2 и Обб положительно определены Л16 = 26 = Oi6 = D26 = О для композитов, состоящих только из слоев, ориентированных взаимно перпендикулярно. Для схем армирования типа [ 0°]s, состоящих из большого числа слоев, величины Die, >26, le и Лгв могут быть существенно малыми по сравнению с другими компонентами жесткостей. Уравнение (4.16) можно преобразовать так, что деформации в плоскости, не связанные с изгибом и кручением (мембранные), и компоненты кривизны и кручения будут выражены через приложенные нагрузки и свойства материала. [c.147]

Рассмотрим симметричную систему слоев, находящуюся в условиях плоского напряженного состояния. Пусть координатные оси Xi (t = = 1,2,3) связаны с направлением укладки волокон в однонаправленно армированном слое. Ось xi совместим с направлением волокон. Ось 2 лежит в плоскости слоя перпендикулярно волокнам, а ось орто гональна плоскости армирования. [c.256]

Пусть в рассматриваемом слоистом композите каждому слою с углом армирования соответствует слой с углом армирования -(р. Физические соотношения, связывающие приращения средних напряжений симметричной пары слоев с соответствующими приращениями деформаций имеют вид [c.256]

Из соотношения (1.57) следует, что реактивный крутящий момент, действующий в симметричных спиральных слоях и вызывающий в них поворот главных площадок относительно главных направлений цилиндрической поверхности, зависит от структуры материала слоя. Следовательно, подбирая угол намотки таким образом, чтобы нормали к главным площадкам совпадали с направлениями армирования, можно получить класс оптимальных конструкций, который и был исследован в разд. 1.3. [c.42]

Примером такого материала служит симметричный слоистый пластик, состоящий из однонаправленно-армированных слоев. Условие симметричности записывается в виде [c.42]

Приведенные зависимости относятся к однонаправленно-армированному гибридному композиту. Далее рассмотрим основные упругие характеристики ортогонально-армированного материала. Принимаем, что ортогонально-армированный гибридный композит состоит из однонаправленно-армированных слоев а и Ь. Расчетная схема такого материала показана на рис. 2.30. Сплошными линиями схематически показаны волокна типа В , а пунктиром — волокна типа С . Структура материала симметрична относительно срединной поверхности. [c.81]

Допустим, что оболочка состоит из многих регулярно чередующихся тонких однонаправленно-армированных слоев, ориентированных под углами а, —а и 90° по отношению к оси 1. В этом случае в первом приближении можно принять, что структура материала является симметричной относительно срединной плоскости. Толщину слоев, ориентированных под углами а и —а, принимаем одинаковой. Суммарную толщину этих слоев обозначим через а суммарную толщину тангенциально-армированных слоев обозначим через Ль Между толщиной слоисто- [c.174]

Компоненты Die, Dae имеют знак угла армирования внешних слоев пакета. Равенство нулю компонент матриц [С], Sa характерно не только для рассмотренных примеров, но и для симметричных структур пакета слоев общего вида. [c.251]

В общем случае для оболочки, состоящей из одного изотропного слоя и нескольких пар армированных симметричных слоев с углами укладки ф(, на каждый из них будут действовать нагрузки 9о. < г и ро. Рг (рис. 3.2). При этом удовлетворяются соотношения [c.353]

Дополнительным требованием, обеспечивающим оптимальность структуры, является расположение волокон по траекториям главных напряжений внутри каждого слоя, эквивалентное требованию Т 2 = 0. Для баллона, образованного укладкой пары симметричных слоев, как следует из третьего равенства системы (3.33), это приводит к условию связи безмоментных усилий с параметрами армирования в виде [c.367]

Таким образом, выигрыш в массовой энергоемкости при переходе от нитяных конструкций к профилированным сплошным слоистым дискам из композитов с симметричным радиально-ок-ружным армированием или с квазиизотропной укладкой слоев возможен лишь в случаях, когда сопротивление [c.427]

Перекрестная укладка одинакового числа слоев в двух направлениях образует композиционные материалы с ортотропией в осях, направленных вдоль биссектрис угла между волокнами в соседних слоях. Материалы с переменным углом укладки по толщине одинакового числа слоев в направлениях О, 60 и 120° условно называют материалами звездной укладки (1 1 I). Они являются изотропными в плоскостях, параллельных плоскостям укладки слоев. Трансверсальноизотропными являются и многонаправленные материалы, в которых одинаковое число слоев укладывается в направлениях, я/ц, 2я/л,. .., л, п 3), а также хаотически армированные в одной плоскости короткими волокнами. При использовании в качестве арматуры обычных однослойных тканей получаются композиционные материалы со слоистой структурой (тек-столиты). Возможны различные комбинации структур ткань может быть уложена так, что направления основы во всех слоях совпадают или между направлениями смежных слоев образуется некоторый заданный угол. Кроме того, угол укладки и число слоев по толщине материала могут изменяться. В зависимости от этого можно выделить три основных вида слоистых структур симметричные, антисимметричные и несимметричные. К первому виду относятся материалы, обладающие симметрией физических и геометрических свойств относительно их срединной плоскости, ко второму виду — материалы, обладающие симметрией распределения одинаковых толщин слоев, но угол укладки волокон (слоя) меняется на противоположный на равных расстояниях от срединной плоскости. К несимметричным структурам относятся материалы, не обладающие указанными выше свойствами. [c.5]

Параллельно-армированным будем считать материал, у которого главные оси симметрии (ориентация армирующих волокон) всех слоев имеют одинаковое направление. Следует отметить, что слои при этом не обязательно должны быть одинаковыми, т. е. слои могут быть изготовлены из разных материалов и иметь различную толщину, важно только, чтобы их ориентация была одинаковой. Например, параллельно-армированный материал может состоять из слоя боропластика с углом армирования 30° и слоя стеклопластика с таким же углом армирования. Такой материал, очевидно, не будет симметричным. С другой стороны, трехслой- [c.167]

НО не симметричным. Однако при большом числе слоев (например, больше 10) из работы Цзая [164] следует, что при четном и нечетном п перекрестно-армированный материал можно приближенно считать как симметричным, так и самоуравновешенным. [c.172]

Случай 3 при четном п, когда наружные семейства имеют углы армирования 0jf = 0 и 0 = я/2, а средние расположены парами по симметричной схеме, получаемая структура эквивалентна (за исключением коэффициентов В я В ъ) двухслойному перекрестно-армированному материалу, у которого слои имеют одинаковую толщину, равную hin, и отстоят друг от друга на расстоянии k—2hln. При этом [c.175]

Как уже отмечалось в гл. 4, при расчете реальных конструкций типа оболочек, изготовленных методом намотки, которые состоят из множества слоев с регулярной схемой армирования, например под углами 0, широко используется предположение о самоуравновешенности и симметричности структуры материала [c.225]

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]

Подход Петита — Ваддоупса предполагает постоянную податливость композита в пределах каждой ступени нагружения и взаимную независимость различных механизмов разрушения. Тангенциальные модули, используемые при вы-числениях податливостей, зависят только от одной компол ненты деформации, т. е. на величину тангенциального модуля в направлении волокон не влияют деформации в поперечном направлении или сдвиговые деформации и т. д. Рассматриваемый подход ограничивается анализом несущей способности слоистых композитов, симметричных относительно срединной плоскости (Bij = 0), в условиях одноосного или пропорционального двухосного нагружения в плоскости армирования. Поскольку в основу подхода положена классическая теория слоистых сред, межслойные взаимодействия не учитываются. Как и в предыдущем методе, для слоистых композитов с одинаковой схемой армирования в плоскости, но разным расположением слоев по высоте предсказываются идентичные предельные кривые и диаграммы деформирования. В действительности разное расположение слоев по высоте композита может внести значительные изменения в величину прочности. [c.151]

Многослойные пластины с симметричным расположением слоев обладают двумя характерными особенностями. Во-первых, такие пластины могут иметь наибольшие изгибные жесткости среди пластин с аналогичным набором схем армирования. Во-вторых, изгиб пластин с симметричным расположением слоев не сопровождается деформированием срединной поверхности. В этом случае система уравнений (4.16) дает независимые решения для Wmn, Фшп, фгтп и для Uimn, Щтп- [c.180]

Среди двухнаправленно-армированных пластиков значительное место занимают слоистые материалы, состоящие из чередующихся однонаправленно-армированных слоев одинаковой толщины, ориентированных так, что между направлениями волокон двух смежных слоев образуется угол 2а. Этот материал является ортотропным с осями упругой симметрии в направлениях, ориентированных под углами а и 90° — а относительно направлений армирования. Примером такого материала является пластик, созданный двухнаправленной симметрично ориентированной спиральной намоткой на цилиндрическую оправу. [c.109]

Слоистые пластины с симметричным расположением слоев обладают двумя характерными особенностями могут иметь наибольшие. жесткости Dmn ( ре-ди пластин с аналогичным набором схем армирования) изгиб не сопровождается деформированием срединной поверхности. В этом случае решением (5.13) будет Ujnn= >тп= О- [c.409]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...