Волокна непрерывные

Композиционные материалы обычно классифицируются по форме включений. Самыми распространенными среди них являются отдельные макрочастицы (гранулы), короткие (или разорванные) волокна, непрерывные длинные волокна (нити), а также слои. [c.63]

Во всех практических приложениях вклад длительной прочности матрицы в длительную прочность композита может быть проигнорирован при условии, что волокна непрерывны, нагружение осуществляется в их направлении, а вязкость матрицы больше вязкости волокон. Рис. 8 и 10 могут подтвердить эту точку зрения напряжение в волокне, приводящее к разрушению через 1 час (при 649 °С), составляет около 200 000 фунт/дюйм , в то время как напряжение в матрице, приводящее к разрушению через 1 час (при 649 °С), составляет только 2000 фунт/дюйм . [c.299]

Все волокна непрерывные, если не оговорено противное. [c.403]

Распределение напряжений в дискретных волокнах. В том случае, когда армирующие волокна непрерывны, напряжения в них постоянны на всей длине за исключением концевых участков. При малом разбросе частных значений прочности волокон в момент разрушения композиции напряжения почти на всех волокнах достигают их предела прочности. Если же композиция армирована короткими волокнами или усами, то активная роль матрицы состоит в том, чтобы путем пластической деформации передать напряжения волокнам и нагрузить их [45]. [c.13]

В установках для намотки волокном непрерывного действия сердечник не вращается, а движется вдоль оси вращающихся бобин, с которых сматывается волокно и которые периодически останавливают и заменяют. Эта операция ограничивает количество и тип применяемых в такой технологии волокон. После отверждения материала сердечники извлекаются. [c.75]

При определении упругих свойств армированных пластиков принимаются следующие условия 1) материал состоит из двух компонентов — волокон и связующего, т. е. отсутствуют поры в связующем, в волокнах и в контактном слое 2) компоненты однородные, линейно-упругие 3) связующее является изотропным, а волокна могут быть изотропными или трансверсально-изотропными 4) волокна непрерывные, параллельные, прямые [c.45]

Нагрузка, приложенная к армированным пластикам, ввиду выраженной неоднородности их строения распределяется по объему весьма неравномерно. При этом независимо от вида внешней нагрузки в пластике создается неоднородное объемное напряженное состояние. Выявление закона распределения напряжений в компонентах армированного пластика сводится в общем случае к решению объемной граничной задачи теории упругости. Если предположить, что волокна непрерывны, выпрямлены и параллельны, а связующее монолитно, т. е. отсутствуют поры, начальные трещины и случайные несовершенства, то вместо объемной достаточно решить плоскую задачу теории упругости. [c.114]

Формулы (87) и (88) применимы в тех случаях, когда волокна непрерывны от одного конца образца до другого. На практике этого добиться трудно и, если длина [c.176]

На резальных машинах с ножевой головкой жгут мокрого волокна, непрерывно подающийся питательными вальцами, разрезается на [c.288]

Существуют формулировки условия анизотропной пластичности в виде кусочно линейных соотношений типа теории Треска — Сен-Венана или теории наибольшего приведенного напряжения. Здесь, однако, будет использован другой подход, который кажется более реалистичным для конструктивно-анизотропных элементов, например, пластин и оболочек, подкрепленных ребрами, а также для композитных материалов, армированных непрерывным волокном. [c.497]

В сравнительно недавнее время были разработаны и промышленно освоены новые непрерывные волокна, обладающие примерно той же или более высокой прочностью, чем стеклянные волокна, и имеющие существенно более высокий модуль упругости. В нижеследующей таблице приводятся данные о прочности и модуле упругости наиболее распространенных и промышленно освоенных видов волокон. [c.686]

Стеклянным волокном именуют искусственное волокно, получаемое из расплавленного стекла. Для электрической изоляции применяют бесщелочное алюмоборосиликатное или стронциевое, а также кварцевое стекло. Волокно выпускается в двух видах непрерывное длиной до 20 км, напоминающее собой щелк, и штапельное длиной 5—50 см. [c.136]

Рис. 4. Разорванное волокно, окруженное непрерывными волокнами а — общий вид, б — исследуемая локальная область.

Один из способов достижения этой цели состоит в том, чтобы свести задачу к двумерной. Для композитов, армированных длинными волокнами, разумно предположить, что градиенты напряжений и деформаций в осевом направлении (направлении оси 3 на рис. 5, а) пренебрежимо малы по сравнению с градиентами этих величин в плоскости поперечного сечения. Это предположение приводит нас к классической задаче о плоском напряженном состоянии или о плоской деформации. В первом случае предполагается, что напряжение в направлении, перпендикулярном интересующей нас плоскости (компонента Озз, нормальная плоскости осей / и 2 на рис. 5, а), равно нулю данная гипотеза обычно принимается при исследовании поведения тонких пластин (тонких в направлении оси, 9), на которые действуют силы, лежащие в плоскости этих пластин. Однако в слуг чае армированного непрерывными волокнами слоя, изображенного на рис. 5, а, размер изделий в направлении армирования, (направлении оси 3) обычно очень велик, что лучше соответствует условиям плоской деформации, когда перемещения в направлении оси 3 принимаются равными нулю. Поскольку это предположение влечет за собой отсутствие градиентов перемещений в направлении оси 3, деформации и соответствующие им скорости 8,3 равны нулю, т. е. [c.221]

В первой области (О < Ке. <10/ имеет место регулярная картина н ней вихревые движения хотя опреде мются вязкостью, но являются трехмерными и наблюдаются по всей области. Структура движения характеризуется наличием длинных волокон с малой скоростью движения, чередующихся с областями больших скоростей. При вполне регулярной общей структуре волокна непрерывно разрушаются, приводя вначале к волновой конфигурации, а затем внезапно отбрасываются от стенки в область, где, соприкасаясь с внешним потоком, разрушаются, образуя типичную турбулентную беспорядочность. Процесс выброса является неупорядоченным и во времени, и в пространстве, происходит под различными углами от 0 до 26°, но всегда вниз по потоку. Распределение волокон и частота выбросов являются функцией числа Рейнольдса. [c.25]

Следует отметить, что оболочки, образованные методом намотки, часто не являются в строгом смысле слоистыми, даже при так называемой плоскостной намотке, так как волокна непрерывно укладываются в различных направлениях. В работе Сагидаева [246 ]. сделана попытка описать такую структуру более реальной моделью. [c.232]

В большинстве работ по исследованию армированной резины, таких, например, как основополагающая работа Адкинса [2, 3], предполагается, что волокна расположены на одной или нескольких поверхностях внутри резины. Волокна считаются непрерывно распределенными по такой поверхности, так что на поверхности нет различия между частицами волокон и частицами матрицы. В противоположность этому материалы, которые мы будем рассматривать в настоящем обзоре, состоят из собственно волокон, а не армированы отдельными их слоями. Б развиваемой теории предполагается, что волокна распределены непрерывным образом по всему объему материала. Математическая идеализация состоит в том, что волокна образуют семейство материальных кривых, причем через каждую точку материала проходит одна кривая данного семейства. Неявным образом мы ограничиваем наше внимание исследованием одного семейства волокон, считая направление волокна непрерывной функцией его координат. Для упругих материалов подобная теория предложена Грином и Адкинсом [15], но использоваться данная теория стала лишь недавно. [c.289]

Рассмотренные выше формулы для определения прочности композита справедливы, когда армирующие волокна непрерывны. Если же композит армирован короткими дискретными волокнами, то нужно учитывать так называемый концевой эффект , связанный с концентрацией напряжений. Для однонаправленных дискретных волокон, напряжение на каждом волокне вдоль его длины неравномерно, оно возрастает от конца к середине. Поэтому прочность при растяжении таких материалов зависит от относительной величины - средней длины волокна [c.86]

Так называемые стандартные машины имеют много модифика ций, принцип действия которых одинаков. Две пластмассовьк пленочные ленты непрерывно покрываются пастой смолы, а ар мирующее волокно непрерывно рубится и оседает на одной и покрытых пастой пленок. Пленки пропускаются вместе чере ряд валиков таким образом, чтобы рубленое волокно оказалос между ними и пропиталось пастообразной смолой. Получаемы материал наматывается на приемный валик (рис. 15.12). Друго вариант машин этого типа отличается тем, что для втирания пасть в волокно вместо нажимных валков применяются роликовые цепи [c.162]

В большинстве случаев паковку сухого ориентированного волокна непрерывно наматывают на цилиндрическую оправку и придают детали необходимую окончательную форму (рис. 17.4). Расширение возможностей применения и непрерывное снижение стоимости высокопрочных волокон способствуют использованию их в процессе пултрузии. Для получения конструкционных изделий, по свойствам значительно превышающих аналогичные изделия из традиционных материалов, применяются углеродное и арамидное волокна и волокна из S-стекла. В производственной [c.241]

Различают два вида стеклянного волокна непрерывное — длиной сотни и тысячи метров и штапельное — длиной до 0,5 м. По внешнему виду непрерывное волокно напоминает натуральный или искусственный шелк, а штапельное — хлопок или шерсть. Изделия из непрерывного волокна имеют вид однонаправленных волокон, тканых материалов, нетканых материалов и волокнистых световодов. [c.251]

Рис. 2.3.2. Амплитудный профиль низшей моды оптического волокна непрерывные линии-профиль показателя преломления п пунктир-распределение интенсивнсти I основной моды.

Внутри каждой in3 перечисленных груип композиционные материалы можно классифицировать различными способами по виду материала компонентов, их размерам, форме, ориентировке, а также по назначению или методу получения. Например, волокнистые материалы по виду матрицы делят на металлические, полимерные и керамические по виду волокон —на материалы, армированные проволокой, стеклянными, борными, углеродными, керамическими и другими волокнами или нитевидными кристаллами по размерам волокон — на материалы с непрерывными или короткими (дискретными) волокнами по ориентировке волокон — на материалы с однонаправленными или ориентированными в двух и более направлениях волокнами. [c.635]

Прочность некоторых металлов, армированных однонаправленными непрерывными волокнами [c.639]

Во многих деталях машин возникают напряжения, периодически изменяющиеся во времени. Так, если вращающаяся ось нагружена постоянной изгибающей силой, то напряжения, возникающие в поперечном сечении оси, непрерывно изменяются. При положении оси, показанном на рис. 2.163, верхние волокна сжаты, а нижние растянуты, через пол-оборота те волокна, которые были сжатыми, станут растянутыми, и наоборот. Переменные напряжения возникают также в клапанных пружинах двигателей, в зубьях зубчатых колес и во многих других случаях. При этом первый из IP onsl приведенных примеров по- ш 1 казывает, что для измене- —. Т.— — ния напряжений отнюдь необязательно, чтобы изменялась нагрузка детали, но положение детали относительно нагрузки должно Рис- 2.163 все время меняться. [c.313]

Представление об однородности среды необходимо для механической теории, хотя некоторые ограничения в этом нанравле-нии могут быть сняты. Представим себе, например, пластинку из биметалла медь сварена со сталью, на одной стороне свойства одни, на другой — другие. Такого рода задачи, когда свойства меняются внезапно и остаются постоянными в довольно больших объемах, принципиальных трудностей не представляют. Свойства материала могут меняться по объему и непрерывным образом. Простейший пример представляет собою неравномерно нагретое тело. Свойства материала зависят от температуры, которая распределена по объему непрерывным образом (или с конечным числом разрывов). Существенно неоднородны так называемые композитные материалы, например полимерная смола, перемешанная с рубленым стеклянным волокном. Но в механике такого рода неоднородная среда заменяется эквивалентной однородной. [c.22]

Задача о прочности пучка волокон с различной прочностью его индивидуальных составляющих была полностью исследована в работе Даниелса (1945 г.), относящейся к текстильным нитям. Схема Даниелса с незначительным изменением была перенесена на проблему прочности при растяжении однонаправленного композита, армированного непрерывным волокном. В основу этой схемы полагаются некоторые упрощающие предположения, а именно, считается, что модуль упругости всех волокон одинаков. При выводе соответствующих формул, если число волокон весьма велико, нам нет необходимости даже вставать на вероятностную точку зрения. Представим себе пучок детерминированным, пусть Р(о)—отношение числа волокон, разрывающихся [c.693]

Механика деформируемого твердого тела изучает законы деформирования реальных твердых тел под действием приложенных к ним внешних сил, температурных, магнитных полей и других внешних воздействий. Силы, как основной фактор взаимодействия между телами, представляют собой меру механического действия тел друг на друга и взаимодействия частей одного тела между собой. В результате силового воздействия материальные частицы тела приходят в движение и расстояния между ними изменяются, что приводит к деформации малой окрестности какой-либо точки тела (локальная деформация) и всего тела (глобальная деформация). В механике деформируемого твердого тела и сопротивлении материалов, в частности, под термином деформация обычно понимают локальную деформацию, описывающ,ую изменение расстояний между близкими материальными точками тела, и изменение взаимной ориентации отдельных волокон тела. Под волокном понимают совокупность материальных точек тела, непрерывно за-П0ЛНЯЮШ.ИХ некоторый малый отрезок аЬ, заданным образом ориентированный в пространстве. Непрерывное заполнение материальными точками малого отрезка аЬ обеспечивается гипотезой сплошности, которая состоит в том, что деформируемое твердое тело без пустот (сплошь) заполняет своими материальными точками ту часть пространства, которая находижя в пределах границы [c.5]

Изгибом бруса нюывается такая его деформация, которая сопровождается изменением кривизны его осевой линии. Введем понятие продольного волокна как совокупности материальных точек бруса, расположенных непрерывно вдоль линии, параллельной оси бруса. Малый отрезок этой материальной линии назовем малым продольным волокном. Брусья с прямолинейной осью называются балками, если они испытывают преимущественно деформацию изгиба. Рассмотрим изгиб балок постоянного по длине поперечного сечения. При этом ось Ог направим вдоль оси балки, а оси Ох и Оу совместим с главными центральными осями инерции поперечного сечения. Плоскости Охг и Оуг в этом случае называются главными центральными плоскостями инерции балки. Различают балки сплошного и тонкостенного поперечных сечений (см. 1.2). [c.227]

Ионизирующие излучения, проходя через газ, делают его электропроводным. На этом свойстве основана работа нейтрализаторов статического электричества. Эти нейтрализаторы позволили решить давние наболевшие проблемы текстильной промышленности, связанные с электризацией нитей трением. Электризация нередко приводила к самовозгоранию. Особенно сильно электризуются многие синтетические волокна. Наэлектризованные нити плохо скручиваются, прилипают к разным частям машин. Никакими доядер-ными средствами решить эту задачу не удавалось. Установка же нейтрализаторов, главной частью которых является а-активный плутоний 94Ри , либо р-активные тритий или прометий (Ti/j = 2,6 лет), позволила обеспечить непрерывную разрядку статических зарядов через ионизированный воздух без изменения технологии процессов. Применение нейтрализаторов не только устранило пожарную опасность, но и привело к заметному увеличению производительности различных машин (ткацких, чесальных и др.) в текстильном производстве на 3—30%. В настоящее время нейтрализаторы статического электричества составляют 13% всех поставок радиационной техники. Они широко используются в текстильной, полиграфической и других отраслях промышленности. [c.682]

Технология производства непрерывного волокна основана на использовании фильерного и штабикового способов. В первом случае стеклянные шарики из загрузочного бункера с помощью дозирующего устройства подаются в лодочку из сплава платинородия, находящуюся в электрической печи. В дне лодочки имеется ряд тонких отверстий (до 200) — фильер расплавленное при 1300—1400 С стекло под влиянием собственного веса вытекает из этих фильер и образует пучок волокон, который замасливается, вытягивается с большой скоростью (свыше 2 км/мин) и наматывается на вращающуюся бобину. Замасли-ватель состоит из пластифицирующих, клеящих и антифрикционных компонентов и обеспечивает ведение процесса без обрыва волокна. Количество замасливателя (по весу) составляет 2—3%. В дальнейшем бобины перематывают и волокно перерабатывают на текстильных предприятиях в нити, пряжу, ленту и ткани. Штабиковым способом волокно получают, расплавляя конец стеклянного штабика капля стекла под влиянием собственного веса падает, вытягивая за собой тонкое волокно оно наматывается на вращающуюся бобину. Фильер- [c.136]

Для контроля качества таких перемещающихся предметов, как металлические прутки, ленты и листы, искусственные волокна, ткани и т. д., применяют метод, который основан на освещении поверхности испы ывае-мого объекта импульсами света, частота и продолжительность которых подбирается в зависимости от скорости перемещающегося предмета, вида поверхности и индивидуальных особенностей зрения наблюдающего. Установлено,, что при наблюдении в условиях непрерывного освещения невооруженным глазом или с помощью увеличивающих оптических устройств предметов, поверхность которых характеризуется нерегулярностью фрагментов. фактуры, эти нерегулярности смазываются и становятся невидимыми, а освещение световыми импульсами создает впечатление неподвижности, благодаря чему можно отчетливо наблюдать эти 11ерегулярности. [c.92]

Установлено, материалу 5ерсагЬ-40 свойственно проявление масштабного эффекта, что имеет место не только при изучении разрушения материала 40, но и при определении деформационных характеристик значение модуля сдвига в главной плоскости упругости симметрии (6о), определяемое из опытов на кручение, зависело от диаметра и длины образца (табл. 6.24). Данные табл. 6.24 свидетельствуют о том, что модуль сдвига материала 40, определенный на коротких образцах с малым диаметром, существенно меньше его значения для материала с длинными непрерывными волокнами. Повышенное реальное значение Оо для материала 5ерсагЬ-40 указывает на ограничение снизу, полученное из анализа соотношений (6.1)— (6,3) при = 0,5, которое устанавливает, чтоЗОо > т. е, (Зо > 15,27 ГПа. [c.198]

Свойства композиционных материал лов на основе вискернзованных волокон. Этот класс материалов был экспериментально изучен на угле- и стеклопластиках. Были исследованы материалы, изготовленные на основе ленты из углеродных волокон, стеклоткани сатинового переплетения, жгутов из стекло- и углеродных волокон. Арматурой для изготовления стеклопластиков служили непрерывные волокна из алюмоборосиликатного стекла, а также стеклоткань ТС-8/3-250, подвергавшаяся вискеризации нитевидными кристаллами двуокиси титана ТЮ2 и нитрида алюминия A1N. В качестве арматуры для углепластиков были использованы жгуты из углерод- [c.207]

Сигналы после усиления в тензоусилителе поступают на координату у потенциометра ПДС-021. Таким образом, на установке обеспечивается непрерывная запись диаграмм испытания в координатах Р — Ай. Анализ диаграмм дает четкую картину усилий и перемещений в процессе выдергивания волокна из материала матрицы. [c.162]

Перейдем теперь к изучению вида матриц эффективных жесткостей для одного частного класса симметрии материала, а именно предположим, что каждая материальная частица обладает единственной плоскостью упругой симметрии, нормальной к оси 2. Это свойство называется моноклинной симметрией. Как и ранее, локальные коэффициенты жесткости могут меняться по толщине непрерывно или скачкообразно. Последнее характерно для большинства используемых в технике слоистых композитов, которые состоят из слоев армированного волокнами материала, причем волокна различных слоев лежат в параллельных плоскостях, Для моноклинной симметрии можно показать (Лех-ницкий [11]), что в рассматриваемом здесь случае (когда плоскость симметрии нормальна к оси z) [c.47]

До сих пор большая часть исследований композиционных материалов относилась к волокнистым композитам, среди которых различаются два главных типа композиты с непрерывными волокнами и композиты с короткими (разорванными) волокнами. В свою очередь, в первом из указанных типов длинные волокна могут быть либо расположены строго параллельно друг другу, либо сплетены в ткань, пропитанную полимерным связующим. Поскольку в процессе сплетения возможны повреждения волокон и композит получается более низкого качества, здесь основное внимание будет уделено однонаправленным волокнистым композитам. [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...