Растяжение под углом к направлению армирования

Исследователей вынуждены принимать определенные предосторожности при выборе формы образца, чтобы избежать сдвигового разрушения под действием осевого нагружения. Не доложены результаты испытаний при сложном напряженном состоянии (например, при растяжении под углом к направлению армирования). [c.392]

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]

Рис. 4.62. Образец с центральным надрезом для растяжения под углом к направлению армирования.

На рис. 20.8.1 приведены опытные точки и прямая, соответствующая уравнению (20.8.6). Опыты производились на растяжение образцов, вырезанных под углом к направлению армирования. Величина к, как видно, представляет собою сопротивление сдвигу матрицы. По-видимому, этот способ определения к дает наиболее точные результаты. [c.709]

Композит под действием растяжения представляет собой известный пример, когда прочность образца, вырезанного под углом к оси армирования, существенно отличается от прочности образца, ориентированного вдоль направления армирующих волокон. В обоих экспериментах образцы вроде бы подвержены одному и тому же простому растяжению, но разрушение происходит, когда проекция тензора напряжений на направление тензора прочности достигает критического значения соответствующего тензора прочности. Очевидно, что для того, чтобы сопоставлять прочности при простом и сложном напряженных состояниях, необходимо при помощи математических методов анализа напряженных состояний преобразовать конкретные тензорные свойства в критерий разрушения. [c.211]

При испытаниях трубчатых образцов оцениваются механические свойства пластиков, армированных под углом к направлению действия нагрузки. Для этой цели трубчатые образцы нагружаются на осевое растяжение или сжатие. Для того, чтобы результаты испытаний плоских и трубчатых образцов были сопоставимыми, очень важно исключить влияние технологии их изготовления. Эта задача в настоящее время еще не решена [234]. [c.86]

Система из нитей трех различных направлений будет геометрически неизменяема, поэтому современные композиты выкладываются таким образом, чтобы было не менее трех направлений армирования. Если принять за ось Xi среднюю линию пластины, то обычная укладка — это укладка в четырех направлениях под углами к этой оси О, л/2, ф. При чередовании слоев следует сохранять симметрию относительно средней плоскости, чтобы растяжение не сопровождалось изгибом. Варьируя количество слоев той или иной ориентации и меняя угол qi, можно в известном смысле оптимизировать конструкцию, выбирая же- [c.709]

Характер кривых деформирования композиционных материалов, образованных системой двух нитей, как и слоистых материалов, определяется в основном расположением волокон и направлением нагрузки относительно главных осей материала. Существенную роль играет и степень искривления армирующих волокон. О влиянии угла нагружения на изменение характера диаграмм деформирования композиционных материалов свидетельствуют данные, представленные на рис. 4.4. На рисунке приведены типичные кривые деформирования при растяжении и сжатии в направлениях армирования и под углом к ним мате- [c.99]

Ползучесть ориентированных стеклопластиков в направляемых армирования невелика, и снижение модуля упругости на базе 10 ч составляет 10— 15 %. Ползучесть ортотропных стеклопластиков под углом 45 к направлениям армирования при растяжении, изгибе, сжатии и сдвиге хорошо описывается зависимостью [c.200]

В случае одноосного длительного растяжения однонаправленно армированного слоя под углом ф к направлению армирования напряжения в осях упругой симметрии определяются выражениями [c.303]

Рис. 29. Кривые ползучести при растяжении ортогонально армированного (1 1) материала АГ-4-С под углом 45° к направлению армирования

Из рисунка видно, что при растяжении материала под углом 45° к основным направлениям поведение его носит нелинейный характер и может быть рассмотрено как поведение пластичного материала [5.1]. На рис. 5.1,6 представлены результаты исследования материала со сложной композицией, для армирования которого использовалось как стекловолокно, так и углеродное волокно. У этого материала разрушение углеродного волокна происходит не одновременно с разрушением стекловолокна. В результате этого рассматриваемые диаграммы носят сложный характер [5.2]. [c.107]

Если на поверхности листа ортотропного материала изобразить окружность АВСО (рис. 2.4), то после упругого растяжения в направлении х под углом а к оси л эта окружность примет форму эллипса Большая ось эллипса (вшах) будет отклонена от направления действия растягивающего напряжения на угол <р. Ниже приведены некоторые экспериментальные данные о величине угла ф в зависимости от угла а для фанеры и для армированных пленок. [c.40]

Композитам, содержащим в пакете кроме косоугольно армированных слоев слои под углами О и 90° к направлению растяжения, свойственно повышение межслойного нормального напряжения в зоне кромочного эффекта (КЭ), которое превосходит там по величине все остальные межслойные напряжения и является причиной расслаивания [10—13]. Влияние структуры укладки слоев на значение напряжения (7 становится определяющим. В тех случаях, когда косоугольно армированные слои отсутствуют в пакете и укладка является ортогональной, значения существенно снижены по отношению к квази-изотропным и другим укладкам, содержащим слои с косоугольной ориентацией [10, 12, 14—25]. Максимального значения это напряжение достигает в непосредственной близости к кромке, примерно на расстоянии 0,25—0,33 толщины монослоя от нее [10,12,13,15,17,23]. [c.302]

Наличие зон краевого эффекта может оказать суш,ественное влияние на осредненный модуль Юнга материала Е%. В случае растяжения полоски шириной 6, армированной под углами 0о к направлению действия нагрузки х, модуль Е определяется по формуле [83] [c.79]

Образец с центральным надрезом для растяжения под углом к направлению армирования показан на рис. 4.62. Этот образец имитирует межслойное разрушение однонаправленного композита. Хотя нагружение осуществляется в плоскости образца, разрушение происходит путем распространения трещины между волокнами, т. е. представляет собой межслойное разрушение, затрагивающее в основном матрицу [56]. Изменяя угол ориентации трещины относительно оси нагружения, можно реализовать разные соотношения между вкладами деформирования типов I и II. Если обозначить через удаленное от надреза осевое напряжение, приложенное к бесконечной среде, то коэффициенты концентрации напряжений и [c.277]

Дональдсон [56] применил методику испытания образцов с центральным надрезом при растяжении под углом к направлению армирования для изучения композитов на основе графитовых волокон и [c.281]

Образец с центральным надрезом для растяжения под углом к направлению армирования представляет уникальную возможность изучения морфологии поверхности разрушения смешанного типа с разным вкладом деформирования типов I и II. Поверхности разрушения были изучены в работе [56]. Отдельные результаты из этой работы представлены далее таким образом, чтобы можно было представить себе специфику поверхностей, образующихся при разрушении смешанного типа в однонаправленных композитах. [c.285]

Циклическая прочность однонаправленных углепластиков при растяжении под углом к направлению армирования // Механика композитных материалов,— 1985.— № 2,— С. 242—246. (Совм. с Кога-, евым В. П, и др.). [c.80]

На рис. 7.4 показаны экспериментально установленные зависимости прочности при растяжении Rt от угла а для однонаправленно- и двухнаправленно-армированных стеклопластиков при одинаковом объемном содержании волокон. Из рис. 7.4 видно, что при одинаковых углах а прочность стеклопластика не Это дает возможность использовать формулы (7.10) — (7.13) для определения прочности однонаправленно-армированного пластика при растяжении под углом к направлению армирования. Следует отметить, что для однонаправленно-армированного пластика применение формул [c.184]

ID HOM растяжении (сжатии), чем однонаправленный композит, нагруженный под углом к направлению армирования, вполне возможно, что первые разрушаются преждевременно именно из-за расслоения [13]. [c.135]

Характерным примером в этом отноптении является растяжение под углом к направлению укладки арматуры при этом часто допускаются ошибки в выборе размеров образцов и техники эксперимента. Относительно высокая податливость высокомодульных, и особенно высокопрочных, армированных пластиков перпендикулярно направлению укладки арматуры может создать большие трудности при креплении образцов в зажимах испытательных машин. Следует учесть также, что поведение при растяжении материалов, армированных волокнами, качественно отличается от поведения, например, металлов — во время нагружения могут меняться численные значения упругих постоянных материала, и его разрзтпение может начинаться уже при относительно небольших нагрузках. [c.52]

Диаграммы деформирования при растяжении однонаправленных и ортогонально-армированных угле - и боро-пластиков, в отличие от стеклопластиков с такой же укладкой арматуры, не имеют перелома [20], что свидетельствует о сохранении сплошности материалов вплоть до разрушения [51]. При нагружении под углом к направлению укладки арматуры эти материалы ведут себя упруго в диапазоне напряжений, не превышающих [c.7]

При растяжении стержня напряжением о под углом ф к направлению армирования мы имеем а = асоз ф, 0 =азш ф, [c.709]

Определим модуль упругости при одноосном деформировании двух типов композитов перекрестно армированного материала (со структурой армирования [ ф]) и однонаправленного материала при растяжении под углом ф к направлению армирования. [c.34]

В случае растяжения однонаправленного материала под углом ф к направлению армирования композит состоит из одного слоя, повернутого на угол ф к оси х. Поэтому все жесткости gij композита в целом совпадают с соответствующими жесткостями gij однонаправленного материала в системе координат х, у gfi, = [c.34]

Зависимости a A t ( = 1, 2) удовлетворительно согласуются с аналогичными результатами из [107, 155]. В частности, в [155] экспериментально обнаружено, что при растяжении композита под углом ifii к направлению армирования существует не- [c.33]

Рис. 7.4. Прочность однонаправленно-и двухнаправленно-армированного стеклопластика при растяжении под углом а к направлению армирования.

Одна из основных целей разработки композитов с металлической матрицей состоит в возможности значительного повышения прочности металла при растяжении, по крайней мере в направлении волокон. Однако, как следует из модели Саттона и Файнголда [47], на основании которой были объяснены прочность связи и характер разрушения в опытах с сидячей каплей (рис. 12), имеются веские доводы, говорящие о снижении прочности волокна как в процессе изготовления композита, так и при последующей работе волокна в матрице. Для количественного измерения степени разупрочнения композитов Ni —AI2O3 Ноуан и др. [39] использовали вместо тонких нерегулярных усов стержни сапфира диаметром 0,5 мм, которые легче было испытывать на изгиб. Стержни были "изготовлены бесцентровым шлифованием так, чтобы ось с была под углом 60° к оси стержня (далее они называются 60°-ные волокна ). В табл. 5 приведены данные о прочности волокон с различными покрытиями, после отжига, травления и других обработок. J Ia основе этих данных авторы пришли к выводу, что никелевые композиты, армированные волокнами сапфира с покрытиями из аольфрама или монокарбидов, нельзя изготавливать или ис- [c.340]

Критерий прочности в форме полинома четвертой степени в общем виде не удобен для целей неразрушающего контроля прочности изделия. Были произведены соответствующие преобразования, позволившие представить указанный критерий в форме, удовлетворяющей требованиям неразрушающего контроля (табл. 2.9). Для определения прочности изделия при сложном напряженном состоянии необходимо знание следующих параметров предела прочности композиционного материала в направлении армирования 0 структурных коэффициентов степени анизотропии прочности в направлении осей упругой симметрии — а — = Опо/о о и под углом 45° к ним Ь сг45/сТо> а также соотношения между прочностью при сдвиге и прочностью при растяжении (сжатии), с == То/сГц геометрических параметров изделия, например, для труб толщина б и диаметр О, а для конических изделий также угол при вершине конуса а. [c.184]

Пример 2. Жестко защемленная на краях цилиндрическая оболочка нагружена растягивающими усилиями (рис. 4.22). Оболочка образована намоткой стеклопластика под углами 40° к образующей. Характеристики однонаправленного материала те же, что и в предыдущей задаче. На диаграмме деформирования перекрестно армированного под углами =ь40° стеклопластика (рис. 4.23) при растяжении в направлении оси х видно, что при = 0,6 %, когда начинается разрушение связующего, имеет место излом, величина касательного модуля уменьшается на порядок, а затем по мере роста уровня деформаций несколько растет за счет уменьшения угла армирования. Распределение радиальных перемещений w вдоль образующей при различных значениях приращений общей длины оболочки А дано на рис. 4.24. Как видно, характер деформирования существенно изменился при возрастании значения Д от 0,1 до 3 мм, сгладилось краевое возмущение от заделки, увеличилась зона его действия. В этой задаче проявились все три вида нелинейностей. [c.190]

На рис. 5.7 и 5.8 приведены экспериментальные значения прочности однонаправленных эпоксидных пластиков, армированных волокнами Кевлар и углеродными волокнами, в сравнении с кривыми, рассчитанными по уравнениям (5.12) и (5.13). Экспериментальные данные определяли при растяжении трубчатых образцов (полученных методом намотки) вдоль оси образцов, при внутреннем давлении и кручении. Объемное содержание волокон составляло приблизительно 60% [6]. Данные на рис. 5.7 соответствуют сложному напряженному состоянию, полученному путем комбинации напряжения Ог, направленного вдоль оси волокон, и сдвигового напряжения Т г Сложное напряженное состояние (см. рис. 5.8) получается в результате суперпозиции напряжения Oi вдоль оси образца (параллельно ориентации волокон) и напряжения 02, направленного под углом 90° к армирующим волокнам. Характеристики сложного напряженного состояния, возникающего при комбинации напряжений Ог и ti 2, согласуются с зависимостями (5.12) и (5.13). Для сложного напряженного состояния, обусловленного су- [c.184]

Если изохронные крийые ползучести подобны во времени, то их удобно использовать для описания сложных процессов деформирования. На рис. 11 приведены изохронные кривые для армированного в двух направлениях стеклопластика при растяжении его под углом 45° к направлению волокон [22]. Поведение этих материалов при произвольном нагружении хорошо описывается интегральными соотношениями типа Вольтерра с использованием дробно-экспоненциальных функций, предложенных Ю. Н. Работновым [14]. [c.191]

Однако стержни, армированные только в осевом направлении, не нашли широкого применения. Причиной этого послужила специфическая для однонаправленных композитов форма разрушения при продольном сжатии, связанная с образованием продольных трещнн, вызванных растяжением материала в поперечном направлении за счет эффекта Пуассона. Для уменьшения этой деформации стержни обычно армируются и в поперечном направлении. Кроме того, в силу причин технологического характера продольные слои иногда укладываются под некоторым углом к оси стержня. Таким образом, типовая структура композитного стержня фермы образуется из системы продольных или спиральных слоев и слоя, армированного в поперечном направлении. Наиболее распространенными являются стержни кругового поперечного сечения. [c.344]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...