Напряжение механическое сдвига

Кроме перечисленных структурных параметров большое влияние на механические свойства полимеров оказывают внешние факторы, такие, как температура длительность, частота или скорость нагружения давление амплитуда напряжения и деформации вид напряженного состояния (сдвиг, растяжение, двухосное растяжение и т. п.) термообработка или термическая предыстория природа окружающей среды. [c.13]

Дислокации могут возникнуть, например, при механической нагрузке кристалла. На рис. 10.11 показано образование краевой дислокации при механическом сдвиге верхней части решетки (рис. 10.11, а). При воздействии сдвигового напряжения дислокация перемещается через кристалл (рис. 10.11,6) и в конце концов выходит на его поверхность (рис. 10.11,в). При этом на поверхности возникает элементарная ступенька, высота которой соответствует величине вектора Бюргерса. В зависимости от числа передвинувшихся дислокаций в одной плоскости скольжения возникающая ступень скольжения может быть кратной элементарной ступени. [c.222]

Хотя кажется, что реферируя работу, автор всегда пытается навязать свое понимание и перевести его на язык уже позднего времени, но это и естественно, и логично. Поэтому, когда произносятся слова максимальное касательное напряжение , главный сдвиг и др., связанные, скорее, с физикой твердого тела, чем с решением механических задач на уровне сопротивления материалов, возникает вопрос о чем мы говорим. Разговор идет о том, что нельзя решать вопросы развития современной пластичности не обраш аясь к основам физики твердого [c.39]

П. Т. Емельяненко высказано предположение об образовании полости в результате возникновения в центральной зоне заготовки напряжений разного знака и механического сдвига, вследствие чего происходит разрыв связи между отдельными частицами материала, наблюдается образование трещин и рванин, идущих во всех радиальных направлениях и уменьшающихся к наружным слоям. [c.34]

Давление, напряжение (механическое), модуль упругости, модуль сдвига, модуль объемного сжатия ь- мт- [c.190]

Прежде, когда изучение механики деформируемых тел находилось еще в начальной стадии, так обычно и поступали. В дальнейшем, однако, было установлено, что характеристики сдвига связаны с характеристиками растяжения. В настоящее время теория пластичности (см. ниже, гл. XII) дает возможность построить теоретически диаграмму сдвига по диаграмме растяжения, а также выразить все характеристики сдвига через уже знакомые нам механические характеристики растяжения. Точно так же допускаемые напряжения и коэффициенты запаса при чистом сдвиге могут быть связаны с соответствующими величинами для простого растяжения. Эти вопросы будут подробно рассмотрены в гл. XII. [c.81]

Основные механические характеристики материала определяют, испытывая образцы в условиях одноосного напряженного состояния. Имеются также некоторые данные о механических характеристиках при чистом сдвиге, полученные испытанием образцов на кручение. [c.190]

Теория деформаций изучает механическое изменение взаимного расположения множества точек сплошной среды, приводящее к изменению формы и размеров тела. Деформация тела возникает в результате действия внешних сил, магнитного и электрического полей, теплового расширения и приводит к возникновению напряжений. Для описания деформации тела в целом в качестве ее меры используются перемещения точек. Деформация тела в целом слагается из деформации ее материальных частиц. Для описания деформации частиц используются относительные удлинения и сдвиги. Они связаны между собой определенными дифференциальными зависимостями, выражающими условие того, что тело, сплошное до деформации, должно оставаться сплошным и после деформации. Как и напряжения, деформации изменяются при переходе от одной частицы к другой, образуя поле деформаций. Знание деформации тела необходимо для оценки его жесткости и определения напряжений. [c.63]

Таким образом, величины tij, зависящие от положения точки Л1, являются компонентами тензора напряжений. Выясним теперь механический смысл компонент tij. Так как вектор представляет собой напряжение, которое действует на элемент поверхности, перпендикулярный оси Mx-i, то величина представляет собой нормальное напряжение на рассматриваемой площадке и направлены по касательным к рассматриваемому элементу и представляют собой касательные напряжения (напряжения сдвига). Аналогичным путем выясняется механический смысл остальных компонент тензора напряжений. [c.19]

Для полного описания деформированного состояния кроме удлинений (укорочений) необходимо знать сдвиги, возникающие под действием касательных напряжений. При механических испытаниях принято характеризовать деформации относительным изменением линейных размеров образцов, а также углом сдвига а, т. е. углом, на который изменился первоначальный прямой угол элемента поверхности деформируемого тела или образца. Относительным сдвигом у называют тангенс угла сдвига (рис. 4,5). [c.119]

Испытание на кручение материалов дает возможность определить их механические характеристики в условиях чистого сдвига. Испытания проводятся на цилиндрических образцах. Нормальным считается образец диаметром 10 мм, длина 1д, на которой замеряется угол закручивания, равна десяти диаметрам. В результате эксперимента получается графическая зависимость между моментом М и углом закручивания ф. Затем диаграмму перестраивают Б координатах т, у (рис. 2.102). Касательные напряжения после площадки текучести непрерывно возрастают. Это объясняется тем, что при кручении форма образца не изменяется, шейка [c.281]

Аналогичным образом для сдвига, как и для растяжения, можно было бы дополнительно ввести следующие характеристики предел пропорциональности при сдвиге, предел упругости, предел текучести и т.д. Прежде, когда изучение механики деформируемых тел находилось еще в начальной стадии, так обычно и поступали. В дальнейшем, однако, было установлено, что характеристики сдвига связаны с характеристиками растяжения. В настоящее время теория пластичности дает возможность построить теоретически диаграмму сдвига по диаграмме растяжения, а также выразить все характеристики сдвига через уже знакомые нам механические характеристики растяжения. Точно так же допускаемые напряжения и коэффициенты запаса при чистом сдвиге могут быть связаны с соответствующими величинами для простого растяжения. Эти вопросы будут подробно рассмотрены в гл. 10. [c.108]

Из выражения (4) следует, что при механическом воздействии на кристалл (растяжении, сжатии, сдвиге) межатомное расстояние, которое до приложения нагрузки было равно г=го, изменяется до г=го Аг. При одноосном растяжении величина внешнего приложенного напряжения ст не может превышать Отях, соответствующе- [c.17]

Обсудим смысл условия (4.6). Из механических соображений следует, что закон релаксации обладает следующим свойством (свойство А) при заданной постоянной положительной деформации объемного расширения (или сдвига) объемное напряжение (соответственно сдвиговое напряжение) остается положительным. Например, ядра вида (1.5.13), используемые для описания ползучести бетона, при некоторых ограничениях удовлетворяют указанному свойству. [c.40]

Механически текучесть объясняется взаимными сдвигами частиц материала. На поверхности отполированного образца можно через лупу видеть косые штрихи — линии сдвигов. Эти линии называются линиями Чернова — Людерса. Большинство их наклонено к образующей образца под углом около 50°, т. е. приблизительно соответствует положению площадок наибольших касательных напряжений. [c.10]

Поскольку в справочной литературе, не приведены механические характеристики испытаний на кручение, то выразим [т] через [ст]р. В случае чистого сдвига главные напряжения будут Ti=x 02 = 0 Oj = -х,, ,,, т. а. элемент находится в двухосном напряженном состоянии. Условие прочности устанавливают по одной из гипотез прочности. Например, по гипотезе максимальных касательных напряжения, согласно (16.8) [c.177]

Остатки клея, выступившие по периметру торцов после затвердевания, тщательно удаляются. Исследования проводятся на машине для механических испытаний. Образцы устанавливаются таким образом, чтобы их ось совпадала с направлением приложенной нагрузки, Для предотвращения перекоса рекомендуется головки образцов крепить в приспособлении, работающем как универсальный шарнир, что позволит создавать только напряжения растяжения и исключить возможные напряжения сдвига и изгиба. [c.73]

Созданию высокой химической активности в вершине трещины содействует и механический фактор. Как известно, механические напряжения в вершине трещины очень высоки. Даже при низких значениях интенсивности напряжений материал в вершине трещины находится под действием напряжений, близких к пределу текучести. Это создает благоприятные условия для прохождения в вершине трещины локальных деформаций, в результате чего на кромках ступеней сдвига (в местах выхода дислокаций на поверхность) плотность анодного тока может резко увеличиваться. Оба фактора не только способствуют повышению плотности анодного тока, но и содействуют в этом друг другу. Например, если структура и состав сплава таковы, что в нем имеются выделения по границам зерен, отличающиеся по электрохимическим характеристикам от матрицы, то потенциальная чувствительность к межкристаллитной коррозии может быть реализована путем прохождения в вершине трещины пластических деформаций, разрушения пассивной пленки и активации анодных процессов по границам зерен. Это же положение относится в полной мере и к сегрегациям внутри твердого раствора, когда суще- [c.57]

Хотя эти работы внесли существенный вклад в основные представления о композитах с короткими волокнами, развитый в них механический подход является чрезмерно упрощенным. Поэтому рассчитанные по этой модели распределения напряжений сдвига на поверхности раздела не согласуются с экспериментальными данными (рис. 13). [c.60]

Метод конечных элементов применял и Адамс [1] он использовал метод модуля сдвига для определения напряженного состояния композита при поперечном растяжении. Рассматривались напряжения, отвечающие интервалу от предела упругости до разрушения одной из составляющих композита, при квадратном и прямоугольном расположениях волокон предполагалось, что разрушение матрицы происходит тогда, когда напряжения в композите достигают предела прочности материала матрицы. По оценке Адамса, в композите А1—34% В с прямоугольным расположением волокон первой должна разрушаться матрица на участках минимального расстояния между волокнами. Разрушение по расчету должно происходить при поперечном нагружении композита напряжением 17,2 кГ/мм (что много меньше предела прочности материала матрицы, составляющего более 23,1 кГ/мм ). Однако в эксперименте композит разрушался путем расщепления волокон. Предсказать такой характер разрушения не представлялось возможным, так как, хотя напряжения на поверхности раздела и в волокнах были рассчитаны, прочность этих элементов при поперечном растяжении неизвестна. Автор совершенствует эту модель с целью описать процессы распространения трещины и полного разрушения композита. Вообще говоря, если известны механические свойства поверхности раздела матрицы и волокон, эта модель позволяет предсказать как разрушение по поверхности раздела, так и другие типы разрушения. [c.193]

Применение преобразователей в системах автоматич. контроля вызывается тем обстоятельством, что эдс (токи), получаемые от первичных индикаторов, крайне малы. В качестве преобразователей (усилителей) применяются электронные лампы, тиратроны и механические усилители. Паиболее >аспростра-ненными являются усилители с электронными лампами. Помимо широко известных схем усилителей (ламповый вольтметр, многокаскадные усилители на сопротивлениях, самоиндукциях, трансформаторах) в схемах автоматич. контроля находят применение специфич. усилители, напр, мостикового типа, обладающие высокой чувствительностью, резонансные схемы и др. В последние годы в качестве усилителей широко применяются тира троны. Распространен метод усиления посредством изменения фазы в сетке тиратрона, реже амплитуды или амплитуды и фазы. Все эти методы приводят к изменению среднего значения анодного тока тиратрона за период. В качестве примера рассмотрим принцип усиления токов с помощью изменения фазы тиратрона. Предположив, что амплитуда сеточного напряжения 17 (фиг. 6) больше амплитуды критического напряжения сетки тиратрона 7 , легко притти к выводу, что ток анода тиратрона может появиться лишь тогда, когда — мгновенное вначение сеточного напряжения станет равным мгновенному значению критического напряжения. Это мгновение зависит от ампли туды сеточного напряжения и сдвига фазы между сеточным и анодным напряжениями. Т. о., регулируя при заданном сеточном напряжении его фазу, возможно изменять время отсечки, а следовательно и средний ток тиратрона. Изменение фазы сетки возможно производить включением в цепь сетки активного и реактивного сопротивлений. Одно из этих сояротивлений выбирается нерегулируемым. В качестве регулируемого активного сопротивления применяется фотоэлемент, в качестве регулируемых реактивных сопротивлений— конденсаторы, катушки самоиндукции, Применение тиратрона для целей усиления целесообразно для автоматического контроля величин с относительно небольши.м [c.146]

В связи с опасностями такого рода при стыковой контактной сварке всегда рационально обеспечивать осадку, не выключая сварочного тока. Вокруг всякого дефекта, концентрирующего механические напряжения, электрический ток и его магнитный поток создают также свои собственные концентрации. Если концентрация механического сдвига усиливает разрушение, то электромагнитное поле своей концентрацией может противостоять этим действиям. И концентрация тока, и магнитный поток вызывают значительный и мгновенный нагрев в зоне концентрации. Нагревы могут доводить металл до мгновенного плавления, когда не только залечиваются микротрещины, но и ргезко меняется структурная картина со всеми ее бывшими микродефектами. Влияние электромагнитных полей на трещинообразование при сварке полезно иметь в виду и исследователям прочностных свойств соединений при дуговой сварке. Оказывается совершенно небезразлично, как подводился сварочный ток к сварным образцам, с какой именно стороны и в каком направлении. И сварочный ток, и магнитное поле при сварке могут быть и не быть полезными концентраторами. [c.155]

Процесс нарушения когерентности сопровождается уменьшением напряжений температура его окончания является температурой снятия напряжений II рода (стц)- Одновременно снимаются напряжения III рода(стш). Уменьшение блоков а-фазы происходит не только из-за нарушения когерентности решеток, но и вследствие снятия упругих напряжений в результате пластических сдвигов в микрообластях под воздействием значительных упругих напряжений в условиях повышенной пластичности металла. Температуры, при которых происходит дробление блоков, и соответствующие температуры, при которых изменяются механические свойства, могут изменяться под влиянием упругих напряжений кристаллической решетки, определяемых степенью деформации, содержанием С и легирующих элементов. При третьем превращении могут протекать начальные стадии рекристаллизации твердого раствора (а-фазы), деформированного в результате внутрифазового наклепа. [c.109]

Диаграмма механического состояния состоит из двух диаграмм (рис. 177) — собственно диаграммы механического состояния (слева) и кривой деформации в координатах т акс — Умакс- При построении диаграммы по оси ординат откладывают наибольшее касательное напряжение т акс. а по оси абсцисс — наибольшее эквивалентное растягивающее напряжение по второй теории прочности (аэквп). На диаграмму наносят предельные линии, соответствующие пределу текучести при сдвиге, сопротивлению срезу и сопротивлению отрыву 5от. Отклонение линии сопротивления отрыву вправо выше предела текучести (рис. 177) соответствует возрастанию сопротивления отрыву с появлением остаточных деформаций. [c.192]

Позднее эта точка зрения была распространена и на металлы, которые не образуют интерметаллидных соединений, но для которых характерно изменение фаз йли образование сегрегаций легирующих элементов или примесей в вершине трещины в ходе пластической деформации вследствие градиента состава здесь образуются гальванические элементы. Варианты этой теории содержат предположение, что трещины образуются механически и что электрохимическое растворение необходимо только для периодического сдвига барьеров при росте трещины [25]. Но хрупкое разрушение пластичного металла вряд ли возможно в вершине трещины. Кроме того, было показано, что удаление раствора Fe lg из трещины, образованной в напряженном монокристалле ujAu, сопровождается релаксацией напряжений в кристалле и —. .в результате —немедленным прекращением растрескивания, сменяющимся пластической деформацией [26]. Аналогичным образом, трещина, распространяющаяся в напряженной нержавеющей стали 18-8, погруженной в кипящий раствор Mg lj, останавли- [c.138]

Можно отметить следующие особенности разрушений при статическом нагружении при одновременном действии механических нагрузок и рабочих сред. В условиях общей коррозии характер разрушений мало отличается от такового при статическом нагружении в нейтральной среде. В зависимости от качества металла и свойств коррозионной среда разрывы происходят по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Важно подчеркнуть, что только лишь в условиях общей коррозии может реализоваться вязкое разрушение бездефектного металла оборудования при нормальных режимах эксплуатации. Это можно объяснить тем, что, несмотря на постоянство действующей на объект нагрузки, из-за уменьшения рабочего сечения при коррозии напряжения и деформации возрастают, и в определенный момент времени возможно наступление текучести металла, а затем потеря устойчивости пластических деформаций (шейкообразование) по аналогичному механизму при растяжении образца монотонно возрастающей нагрузкой. В условиях локализованной (язвенной, точечной) коррозии коррозионные поражения инициируются в областях с выраженной механохимической неоднородностью свойств. При этом окончательное разрушение происходит в результате сдвига или отрыва. Часто имеет ме- [c.119]

Если для материала бруса механические характеристики при чистом сдцнге ( Ст, в) неизвестны, то расчет производится на основании гипотез прочности. Опасная точка бруса находится в условиях чистого сдвига (главные напряжения Oj = = 0 max)- На [c.207]

Следует также отметить, что при анализе работоспособности сварных соединений с )ггловыми швами также необходимо учитывать их механическую неоднородность. Строго говоря, угловые швы в сварных соединениях находятся под действием сложного напряженного состояния, в котором сдвиг является лишь одной из составляюпщх. Минимизация внутренней энергии при разрушении угловых швах посредством сдвига по некоторому сечению позволила получить расчетные формулы для оценки прочности данных сварных соединений /4/. При этом прочность зависит от того, является ли металл шва мягким по сравнению с основным или, наоборот, более твердым. Правильная оценка топографии механической неоднородности и соотношения конструктивных параметров позволяет расчетным путем определить несущую способность сварных соединений с угловыми швами. [c.29]

Более подробно следует остановиться на значениях прочностных характеристик, которые в дальнейшем будут фигурировать в зависимостях для расчета статической прочности механически неоднородных соединений. Ранее, в работе /9/, для бездефектных соединений с мягкими прослойками нами была принята на основе многочисленных зкспериментальнььх данных идеально-жестко-пластическая диаграмма мягкого металла М. При этом, в расчетных формулах данную диаграмму в условиях общей текучести аппроксимировали на уровне значений временного сопротивления металла М (ст ). Для соединений с плоскостными дефектами такой подход применим не всегда. Последнее связано с ростом вблизи вершины дефекта показателя напряженного состояния П = Oq/T (здесь Од — гидростатическое давление, Т— интенсивность касательных напряжений, которая равна пределу текучести мягкого или /с твердого металлов при чистом сдвиге). Предельную (предшествующую разрушению) интенсивность пластических деформаций можно определить из диаграмм пластичности, отражающих связь предельной степени деформации сдвига Лр с показателем напрязкенного состояния П для конкретных материалов сварных соединений /9, 24/. Для этого необходимо знать показатель напряженного состояния П, величина которого зависит только от геометрических характеристик сварного соединения, степени его механической неоднородности и размеров дефекта П = (as, 1/В, f )Honpe-деляется из теоретического анализа. Определив значение предельной интенсивности пластических деформаций, по реальной диаграмме деформирования рассматриваемого металла СТ, =/(Е ) находим величину интенсивности напряжений в пластической области. Интервалы изменения а следующие Q.J, < а . Для плоской деформации та -кая подстановка в получаемые формулы означает замену временного сопротивления на данную величину. [c.50]

Напряженное состояние и прочность упрухопластиче-ских тел с плоскостными концентраторами зависит от их местоположения, геометрических размеров и механических свойств материала. Проиллюстрируем сказанное на примере пластин с центральным и двухсторонним надрезами. Для данных пластин напряженные состояния будут различными. Для пластины с двухсторонним надрезом (рис. 3.4, а) сетка линий скольжения при достижении полной текучести в нетто-сечении приводит к некоторому перенапряжению Q = а J /2 к, где к — предел текучести метала при чистом сдвиге. Для пластины с центральным дефектом рис. 3.5] такого перенапряжения не наблюдается вплоть до предельной стадии ее работы. В окрестности вершины дес )екта имеет место плоское напряженное состояния при плоской деформации (Qj = а , G2 = o /2, аз = 0, см. рис. 3.5, б). Для анализа [c.85]

Так как наряду с деформацией удлинения могут быть и деформации сдвигов, то, считая деформации малыми, нужно принять, что сдвигающие напряжения не влияют на деформации удлинения и, наоборот, нормальные напряжения не влияют на деформации сдвигов. Высказанные утверждения не справедливы в случае анизотропного материала, но они верны для материалов изотропных и ортотропных, механические свойства которых симметричны относительно трех взаимно ортогональных плоскостей, а оси координат Oj yz при этом должны быть совмещены с линиями пересечения плоскостей симметрии механических свойств. [c.144]

Дмслокаипи оказывают существенное влиянне на свойства кристаллов, в особенности на их механические характеристики. Из-за свободного перемещения дислокаций уже кри незначительных напряжениях в кристалле происходят заметные сдвиги, т. е. возникает пластическое течение кристалла. Поэтому дислокации могут рассматриваться как элементарные носители пластичности кристалла. Насколько существенна роль дислокаций, видно из следующего сравнения в отсутствие дислокаций предельное напряжение в кристалле, а следовательно, и прочность составляет G, а при наличии дислокаций — на несколько порядков (от трех до одного) меньше. Препятствуя движению дислокаций в кристалле путем внесения в него атомов некоторых элементов (легирование) или изменяя его поликристаллическую структуру так, чтобы возникли препятствия для движения дислокаций (напри мер, уменьшая размер отдельных кристаллитов — зерен т. е. значительно увеличивая межзеренные границы, ока зывающие тормозящее действие на движение дислокаций или создавая разветвленную дислокационную структуру в которой движение дислокаций тормозится другими дн слокациями), можно повысить прочность кристалла Однако пластичность кристалла при этом может сии зиться. [c.370]

При пластическом деформировании одна часть кристалла перемещается (сдвигается) гю отношению к другой. Если нагрузку снять, то смещенная часть кристалла не возвратится на прежнее место, деформация сохранится. Эти сдвиги обнаруживаются при микрострук-турном исследовании. Пластическая деформация вызывает уменьшение плотности металла и увеличение его удельного объема. Пластически деформированный при резании слой не может свободно уиеличиваться в объеме, так как этому препятствует недеформированный металл, поэтому в наружном слое возникают напряжения сжатия, а в остальной части изделия - напряжения растяжения. Этот механизм реализуется, если деформируемый слой не находится в состоянии ползучести. В результате механическая прочность и микротвердость поверхностных [c.48]

Двукратное увеличение межслой-нон прочности при сдвиге эпоксифе-нольных углепластиков достигается травлением углеродных волокон концентрированном азотной кислотой в течение 30 мин [20]. Прочность при растяжении в трансверсальном направлении углепластиков вследствие обработки волокон в азотной кислоте возрастает в 1.6 раза. Некоторое улучшение этих характеристик в слоистых стеклопластиках достигается также за счет пспольчЗования волокон некруглого поперечного сечения — эллипсоидных, ромбовидных, треугольных и др. Изменение формы углеродных волокон не оказывает заметного влияния на механические свойства углепластиков. Указанный метод приводит лишь к некоторому улучшению трансверсальных и сдвиговых свойств композиционных материалов, но не решает проблемы. Вследствие слоистой структуры в материале сохраняются плоскости, через которые напряжения передаются низкомодульным и низкопрочным связующим, что не исключает опасности преждевременного их разрушения. Особенно это относится к материалам, воспринимающим в конструкциях сдвиговую и трансверсальную нагрузку в условиях повышенных температур. [c.9]

Теоретическая прочность при сдвиге Ттсор определяет тот уровень напряжений, выше которого происходят деформация и катастрофическое разрушение материала, не содержащего дефектов. Кристаллическая структура такого материала является механически нестабильной. Такое поведение можно описать через скорость деформации как [c.20]

Процесс пластического течения в кристалле осуществляется эстафетным механизмом в результате возникновения механического поля вихревой природы. Механическое поле в кристалле распространяется в виде волн смещений и поворотов. Поэтому в кристалле в любые, произвольно выбранные моменты времени могут существовать места разрядки, где полностью прошла релаксация напряжений от внешнего источника, и места с наиболее ярко протекающими процессами пластической деформации. Там, где сдвиг заторможен, и там, где активно реализуется деформация, возникает эффект взаимодействия зон с разным градиентом накопленных дефектов. Это приводит к возникновению мод вращения объемов материала и фрагментированию кристалла на малые объемы. Границы возникающих областей служат зонами заторможенного сдвига, где возникает наибольшая плотность дефектов. В этих областях происходит самоорганизованный процесс аккомодации энергии из условия сохранения сплошности. Эстафетное распространение деформации характеризуется тем, что любой сдвиг сопровождается эффектом поворота. [c.143]

Можно ожидать, что разрушение по поверхности раздела легче происходит при определенных условиях нагружения. Обычно механические испытания композитов начинают с продольного растяжения, но такие условия испытания могут не быть наиболее чувствительными к свойствам поверхности раздела. Под действием продольных напряжений передача нагрузок между волокном и матрицей может осуществляться на больших длинах, и поэтому напряжения сдвига на поверхности раздела могут быть невелики. С другой стороны, поперечное нагружение неблагоприятно для передачи нагрузки по длине волокна, и условия нагружения поверхности раздела в этом случае могут быть более жесткими. Приложение к композиту внеосных напряжений может создать еще более жесткое напряженное состояние на поверхности разде--ла оно зависит от относительной прочности поверхности раздела [c.24]

Простейший анализ таких композитов провели Келли и Тайсон [33], а также Кокс [13]. В обеих работах предполагалось, что передача напряжений от матрицы через волокно описывается простой моделью запаздывания сдвига. Согласно этой модели, нагрузка на волокно передается лишь за счет возникновения напряжений сдвига на поверхности раздела волокно — матрица. Влиянием соседних волокон, концов рассматриваемого и последующего волокон и влиянием сложного напряженного состояния пренебрегают. Этот простой подход (рис. 12) позволяет сделать элементарные механические расчеты ряда важных характеристик композитов с короткими волокнами. Авторы работ [13, 33], показали, что существует длина передачи нагрузки (минимальная длина короткого волокна, начиная с которой оно нагружается до того же уровня, что и бесконечно длинное волокно), и развили соответствующую концепцию критической длины волокна. Кроме того, они рассчитали распределение напряжений сдвига на поверхности раздела в окрестности конца волокна (рис. 13). [c.60]

Для исследования напряженного состояния на поверхности раздела были разработаны аналитические методы. К ним относятся методы механики материалов, классической теории упругости и метод конечных элементов. Метод конечных элементов является наиболее универсальным и охватывает разнообразные граничные условия. Предполагаемая величина концентрации напряжений определяется условиями на поверхности раздела. Теоретические данные показывают, что концентрация касательных напряжений на концах волокон зависит от объемной доли волокна и геометрии его конца. Из этих данных также следует, что радиальное напряжение на поверхности раздела изменяется по окружности волокна и может быть растягивающим или сжимающим в зависимости от характера термических напряжений, а также от вида и направления приложенной механической нагрузки. Следовательно, в обеспечении требуемой адгезионной прочности, соответствующей конкретным конструкциям, существует определенная степень свободы. Наличие пор и влаги на поверхности раздела, так же как и повышение температуры, ослабляют адгезионную прочность, в результате чего снижаются жесткость и прочность композитов. Циклическое нагружение почти не сказывается на онижении адгезионной прочности. Показатель расслоения является критерием увеличения локальных сдвиговых деформаций в матрице и модуля сдвига композита. Этот параметр может быть использован при выборе компонентов материалов с заданной адгезионной прочностью на поверхности раздела, И наконец, следует отметить, что состояние данной области материаловедения [c.83]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...