Испытания на сдвиг

Рис. 4 12. Схемы определения прочности соединения покрытия с основным металлом испытанием на сдвиг. а1— на цилиндрическом образце 1 — покрытие 2 — матрица 3 — основной металл б н плоском образце 1 — покрытие 2 — нож, 3 — основной металл Р — нагрузка

Для испытания на сдвиг используют образец в виде толстостенной квадратной пластинки, зажимаемой по периметру четырьмя парами планок. Каждая планка на стороне, прилегающей к образцу, имеет насечку для лучшего сцепления с поверхностью образца при испытании. В углах образца планки соединены шарнирно. Два противоположных шарнира прикрепляют к тягам испытательной машины. При растяжении закрепленного таким образом квадратного образца его прямые углы перекашиваются, и в нем возникает чистый сдвиг вследствие возникновения угловых деформаций. По величине перемещения активной тяги испытательной машины судят о величине абсолютного сдвига, а по величине замеренного усилия и площади поперечного сечения образца — о величине касательных напряжений. [c.176]

В качестве одного из экспериментов, при помощи которых определяют вид функции S k), рассмотрим испытание на сдвиг прямоугольной пластины, ограниченной плоскостями X = О, X = L и У = 0, Y = D, верхняя и нижняя поверхности которой У = О, Z) соприкасаются с абсолютно жесткими плитами. Армирующие волокна первоначально параллельны оси X. Верхняя плита смещается параллельно направлению оси X, в то время как нижняя остается неподвижной. Боковые стороны X = О п X = L свободны от напряжений. [c.309]

Для определения прочности в боропластиках также применяли образцы постоянного сечения [24]. Воспроизводимость этих испытаний на сдвиг довольно плохая — около +35% Для исследованного стеклопластика. Для обычных значений прочности применение образцов с криволинейной шейкой обеспечивает более надежные результаты. [c.73]

РЕЗУЛЬТАТЫ опытов ПО МЕТОДУ СИДЯЧЕЙ КАПЛИ И ИСПЫТАНИИ НА СДВИГ В ОБРАЗЦАХ Ni-АЬОз [47] ) [c.325]

Испытания на сдвиг не проведены пластина треснула под каплей при охлаждении. [c.325]

Разработан ряд прямых методов измерения характеристик напряженного состояния на поверхности раздела и адгезионной прочности. Поляризационно-оптический метод волокнистых включений наиболее надежен при определении локальной концентрации напряжений. Испытания методом выдергивания волокон из матрицы пригодны для измерения средней прочности адгезионного соединения, а методы оценки энергии разрушения — для определения начала расслоения у концов волокна. Прочность адгезионной связи можно установить по результатам испытаний композитов на сдвиг и поперечное растяжение. Динамический модуль упругости и (или) логарифмический декремент затухания колебаний применяются для определения нарушения адгезионного соединения. Динамические методы испытаний и методы короткой балки при испытаниях на сдвиг обычно пригодны для контроля качественной оценки прочности адгезионного соединения и определения влияния на нее окружающей среды. [c.83]

Для выяснения влияния адсорбции газов на поверхности борных волокон на величину адгезионной прочности в боропластиках изучалась адсорбция борными волокнами кислорода, двуокиси и окиси углерода, аммиака, азота и окиси этилена [43, 45]. Оказалось, что адсорбция в каждом случае незначительна и не влияет на предел прочности композитов при испытаниях на сдвиг. В работах [43, 45, 108] делались попытки увеличить реакционную способность борных волокон по отношению к эпоксидным смолам путем обработки волокна треххлористым бором, хлором, трифенил-арсином, азотом и аммиаком при температурах 426—1200 °С (реакционная способность оценивалась по данным о пределе прочности композита на сдвиг или изгиб). Однако такая обработка не дала желаемых результатов. В работе [39] показано, что метанол очищает и активирует поверхность борного волокна. [c.243]

При повышенной температуре после старения на воздухе у всех композитов на основе полиимидной смолы прочность при испытаниях на сдвиг методом короткой балки оказалась разной в пределах ошибки эксперимента (среднее отклонение 0,35 кгс/мм ). Возможно, что такое несоответствие объясняется разной пористостью композитов. [c.281]

Рис. 7.17. Установка для испытания на сдвиг полимерных связующих.

Испытание на сдвиг. Для проверки прочности композиционных материалов при сдвиге необходимо определить их сопротивление действию касательных напряжений. Анизотропные композиционные материалы в зависимости от ориентации сдвигающих усилий по отношению к осям упругой симметрии материала различно сопротивляются деформации сдвига. Различают сдвиг в плоскости расположения армирующего материала и сдвиг в плоскостях, параллельных плоскости расположения армирующего материала. Эту деформацию обычно называют межслойным сдвигом, а соответствующее разрушение — скалыванием по слою. [c.149]

Таким образом, рассмотренные методы механических испытаний на сдвиг не обеспечивают определения действительных показателей прочности материала. В связи с этим для неразрушающего контроля прочности материалов целесообразно использовать косвенный метод определения предельного сопротивления при сдвиге, теоретические предпосылки которого приведены выше. [c.150]

Для испытаний на сдвиг и отрыв нахлесточных сварных соединений применяют следующие типы нахлесточных образцов 214 [c.214]

Фиг. 20. Образцы для испытания на сдвиг (а, в) и на отрыв (б, г) а, б — сварные в, г — из основного материала.

Для испытания на сдвиг сварных нахлесточных соединений органических стекол и винипласта относительно больших толщин (8—10 мм) применяют образцы и приспособления, используемые для испытания клеевых соединений (фиг. 21). [c.215]

При тщательной подготовке поверхности прочность сцепления хрома со сталью, чугуном, никелем, медью и латунью при испытании на сдвиг достигает 30 кГ мм . Однако следует иметь в виду, что стали с высоким содержанием вольфрама и кобальта, а также высокоуглеродистые стали и высококремнистые чугуны нельзя покрывать хромом. Также трудно получить хорошее сцепление хрома с поверхностью деталей, испытываю- [c.289]

Методику стержня Гопкинсона можно использовать в испытаниях на растяжение. В одном из вариантов установки (рис. 11.6.1, 6) труба передает импульс сжатия сплошному стержню, помещенному внутрь этой трубки. Тр а и стержень соединены механически. Когда импульс сжатия доходит до свободного конца трубы, где находится соединение, он отражается по внутреннему сплошному стержню в виде импульса растяжения. Модификации стержня Гопкинсона позволяют проводить испытания на сдвиг, кручение и др. [20]. При этом достигаются скорости деформации до 10 с 1 и выше. [c.305]

И при каждом испытании фиксировалось начало текучести. (Испытание на сдвиг при кручении, конечно, не является испытанием в условиях одноосного напряженного состояния.) Предположим далее, что результаты этих трех испытаний изображены графически на плоскости т-а, как показано на рис. 6.10(a). Круг получен [c.150]

Прямоугольный компактный образец с двумя краевыми надрезами для испытаний на сдвиг. ..................... 689 [c.457]

Рис. 21.9. Приспособление для испытания на сдвиг (предел прочности и модуль) из отожженных стальных пластин толщиной 127 мм

Испытания на сдвиг могут быть проведены большим числом способов. Ниже представлены типичные значения предела прочности при сдвиге, полученные различными способами для стеклопластика на основе ткани типа 181 [c.463]

При испытании на сдвиг сдвиговое напряжение равно [c.18]

При испытании на сдвиг, еслн нагружение симметрично, со, [c.236]

С помощью метода конечных элементов в работе [59] показано, что модифицированный метод испытания на сдвиг путем перекашивания полосы очень удобен для определения критических коэффициентов интенсивности напряжений для деформирования типа II. Для разделения компонент деформирования типов I и II в [59] использован метод смыкания трещины [60]. Численные результаты для графито-эпоксидных композитов показали, что А ,/А ,, <0,012. Результаты расчета, представленные на рис. 4.65, указывают, что влияние формы образца на результаты испытаний существенно только при больших значениях a/L. [c.279]

Рис. 4.64. Образец для испытания на сдвиг путем перекашивания полосы с двумя рабочими зонами (метод трех рельсов ) [56]. I — область с подкреплением тканью.

В настоящее время накоплен большой опыт по испытанию композиционных материалов. Созданы различные разрушающие [78] и неразрушающие 46] методы определения механических свойств. При корректной постановке эксперимента и иравилышм выборе геометрических размеров образцов разрушающие м неразрушающие методы позволяют получать весьма близкие ио значениям механические характеристики на некоторых тниах анизотропных материалов 46]. Необоснованный выбор схемы нагружения и параметров образца может привести к несопоставимым значениям характеристик, полученных на одних и тех же материалах одними и темн же разрушающими методами 112, 26, 84, 93]. Это объясняется прежде всего тем, что не все разрушающие методы достаточно изучены . многие методы разработаны для изучения свойств изотропных материалов, позже перенесены на исследования пластмасс, а затем распространены на композиционные материалы. Естественно, они не учитывают особенностей структуры и свойств композиционных материалов, что приводит к результатам, которые невозможно повторить, а часто соио-ставнть даже при таких видах нагружения, как испытание на растяжение, сжатие п изгиб. Испытание на сдвиг композиционных материалов изучено мало [78, 119]. [c.26]

Трудности испытания полимерных композиционных материалов на сдвиг заключаются в том, что в образцах трудно обеспечить состояние чистого сдвига. Все известные методы испытания на сдвиг отличаются в основном способом и степенью минимизации побочных деформаций и напряжений, вследствие чего всем методам св014ственны некоторые физические и геометрические ограничения. Исключение составляет испытание трубчатых образцов, не вызывающее особых трудностей и позволяющее получать надежные характеристики предела прочности при сдвиге и модуля сдвига в плоскости укладки арматуры. Методика определения указанных характеристик при испытании трубчатых образцов изложена достаточно подробно в работе [78]. Испытание на сдвиг плоских образцов—более трудная задача в части создания необходимых устройств для нагружения. Современные композиционные материалы имеют, как правило, относительно небольшую толщину (1—3 мм). Нагружение на сдвиг пластинок или стержней такой толщины возможно только на установках малой мощности, но обладающих достаточной точностью. [c.42]

Кроме этого, к настоящему времени предложено большое количество самых разнообразных конфигураций образцов для испытаний на сдвиг и двухосное напряженное состояние в виде, например, рам, а также двутавровых и крестовидных профилей. Многие из этих конфигураций геометрически сложны, распределение напряжений в них неоднородно, причем вычисление на-пряжени й может оказаться весьма трудоемким они имеют определенные преимущества при исследовании жесткостных характеристик, но менее пригодны для изучения прочностных свойств. Некоторые из возникающих здесь трудностей были рассмотрены в работе Унтни с соавторами [52]. При исследовании слоистых композитов возникают дополнительные сложности, связанные с особенностями на свободных краях образца эти вопросы обсуждаются в работах Пагано и Пайпса [36], а также Уитни и Браунинга [51]. [c.462]

Все данные получены при 1773 20 К и 0,665 мПа, за исключением испытаний на сдвиг, которые проведены при комнатной температуре. -) PI THHHoe значение выше в таблице указан предел испытательного оборудования. [c.325]

Развитию представлений о поверхности раздела в системах Ni-сплав — AI2O3 способствовали и другие исследования процессов смачивания и адгезии. Риттер и Бёртон [40] изучали влияние газовой среды и легирующих элементов Сг и Ti на поверхностное натяжение и краевой угол никеля и его сплавов на подложках из сапфира при 1773 К. Газовая среда не оказывала заметного влияния на Yjk и краевой угол в случае контакта чистого никеля с сан-фиром. Результаты, полученные для сплавов, согласуются с предыдущими исследованиями. Уменьшение краевого угла для сплава в среде аргона по сравнению с водородной средой, возможно, обусловлено большим содержанием кислорода в аргоне. Результаты испытаний на сдвиг показали, что прочность связи выше при использовании никеля, выплавленного в кислородсодержащей атмосфере, чем никеля, выплавленного в отсутствие кислорода. Предполагается, что этот эффект связан с возможным образованием шпинели на поверхности раздела. [c.327]

Уступая по некоторым показателям качества пленкам, образованным обычными методами фосфатирования (предварительное удаление продуктов коррозии и обезжиривание, температура раствора около 65 °С и т. д.), пленки, образованные после механо-химической обработки, обеспечивали заметное повышение коррозионной стойкости поверхности под слоем противокоррозионного покрытия. Коррозионные испытания образцов, обработанных механическим и механохимическим способом показали, что после 60 сут нахождения их в 3%-ном Na l при температуре около 70 °С на поверхности, обработанной с ХАС, видимых изменений покрытия (ЭП-00-10) не обнаружено. Не изменилось состояние поверхности и под покрытием. В то же время на образцах, обработанных проволочными щетками без ХАС, обнаружены на покрытии пузыри и вздутия диаметром до 6 мм, под которыми появились гидратированные окислы железа. Испытание на сдвиг склеенных образцов на разрывной машине показало повышение прочности сцепления па 20% по сравнению с механической обработкой. [c.258]

При тщательной подготовке поверхности прочность сцепления хрома со сталью, чугуном, никелем, медью и латунью при испытании на сдвиг достигает 30 кгс/мм . Однако следует иметь в виду, что стали с высоким содержанием вольфрама и кобальта, а также высокоуглеродистые стали и высококремнистые чугуны нельзя покрывать хромом. Также трудно получить хорошее сттепление хрома с поверхностью деталей, испытывающих значительные внутренние напряжения, например, в результате неправильно проведенной закалки. [c.328]

Матрица в таких композициях обычно подвергается сложным многоосным деформациям, а не чистому сдвигу, однако испытание на сдвиг (ASTMD 1002 или С 273) дает хорошее представление о сдвиговой прочности полимерной матрицы Tjj [99]. [c.285]

В УНИХИМе разработана технология изготовления оболочек, состоящих из слоя Ф-4 толщиной 1—1,5 мм и связанного с ним слоя стеклоткани. Соединение слоев достигается благодаря использованию в качестве термопластичного клея пленки фторло-на-4МБ. На разборную металлическую оправку наматывают внахлест строганую ленту Ф-4 толщиной 0,5—0,8 мм, шириной 90 мм. Поверх нее наматывают пленку фторлона-4МБ и два слоя стеклоленты, отожженной от замасливателя. Заготовку спекают при 360° в течение 2,.5—.3 часов При атом происходит плотное сплавление слоев Ф-4 мeн дy собой и со стеклотканью. Прочность соединения по этой границе при склеивании дубль-материала со сталью превышает 30 кг/см при испытании на сдвиг в интервале 20—200°С. Получены опытные образцы трубчатых оболочек диаметром 70—600 мм. Возможно изготовление оболочек большего диаметра. Для производства трубчатых оболочек из дубль-материала необходимо следующее оборудование разборные металлические оправки, станок для намотки заготовок, печь для спекания. [c.72]

Для нахождения коэффициентов btj и ацы, входящих в уравнения <1V.56), необходимо иметь экспериментальные данные, полученные при испытаниях образцов на растяжение и сжатие в главных направлениях анизотропии, а также в направлениях, не совпадающих с главными в плоскостях XjXa, XjXs, x xs- Последние опыты могут быть заменены испытаниями на сдвиг, без которых в большинстве случаев обойтись невозможно. В опытах на растяжение — сжатие необходим замер поперечных деформаций. [c.122]

В главе обсуждаются экспериментальные методы оценки меж-слойного разрушения композитов. Кроме классического метода испытания на сдвиг с помощью короткой балки представлен ряд методов, основанных на подходах линейно-упругой механики разрушения методы двойной консольной балки, расслоения кромки при растяжении, изгиба балки с надрезом на конце, растяжения составного образца с одинарной и двойной накладками, растяжения полосы с косоугольным центральным надрезом. Каждый метод обсуждается с позиций сопротивления материалов. Такого рода подход прцемлем ввиду сложной природы композитов. Кроме того, в главе обсуждается взаимосвязь между основными экспериментальными даш1ыми и конструкционными свойствами композитов, в том числе рассматриваются критерий разрушения смешанного типа и параметрический анализ, включающий одномерную модель расслоения при выпучивании для оценки взаимосвязи между характеристиками материала и его конструкционными свойствами. Рассмотрены также соотношения между основными показателями свойств полимерного связующего и поведением материала матрицы in situ в составе композита. [c.193]

Если мы свяжем термин жесткость с сопротивлением расслоению, то проблема описания этого явления становится чрезвычайно важной. Метод испытания на сдвиг при изгибе короткой балки (ASTM D-2344) — единственный используемый в повседневной практике экспериментальный метод, который дает информацию о межслойной прочности. Как будет показано ниже, этому методу присущи некоторые серьезные недостатки. Это послужило причиной поиска других способов оценки сопротивления композитов расслоению. [c.194]

Однако из уравнений (135)—(138) видно, что как G так и G равны нулю при (3 = 0. Следовательно, чтобы реализовать деформирование типа II в чистом виде, необходим другой эксперимент. Для экспериментального определения величин С,к Дональдсон [56] применил модифицированный метод такого испытания на сдвиг пфекраши-ванием полосы (схема образца для такого испытания показана на рис. 4.64). Испытание осуществляют на пластине из однонаправленного композита, закрепленного между тремя рельсами . Крайние рельсы опираются на основание, а центральный нагружается вертикальной силой, в результате чего в обеих частях образца развивается плоский сдвиг. Рекомендуемые размеры композитной пластины и оснастки можно найти в [58]. Если волокна ориентированы параллельно рельсам, получить значение можно, создав в одной из незащемленных половин образца центральный надрез, параллельный волокнам. [c.279]

Анализ напряженного состояния образца для испытания на сдвиг по методу перекашивания полбсы [59, 61] показал наличие состояния однородного сдвига в центральной зоне. В то же время вдоль границы образца у его свободных кромок существуют большие компоненты нормального напряжения. В работе [56] на плоскость образца вдоль свободных кромок наклеивался слой ткани из графитовых волокон. Таким образом, при испытании графитоэпоксидных композитов удалось предотвратить разрушение от растяжения в трансверсальном направлении до наступления сдвигового разрушения. В случае композитов на основе графитовых волокон и термопластичных связующих для этого необходимо усиление кромок двумя слоями ткани. [c.281]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...