Критическая длина волокна (длина передачи нагрузки)

Независимо от уже имевшихся количественных оценок некоторые исследователи указывали, что свойства композитных материалов должны зависеть от того, насколько поверхности раздела отличаются по свойствам от матрицы и волокна. Купер и Келли [13], например, делят характеристики композитного материала на те, которые определяются в основном прочностью поверхности раздела при растяжении о , и те, которые определяются сдвиговой прочностью Тг. В числе характеристик, определяемых прочностью поверхности раздела при растяжении, авторы называют поперечную прочность, прочность на сжатие и сопротивление распространению трещины в процессе расслаивания при испытании на растяжение. К характеристикам, которые определяются в основном сдвиговой прочностью, относятся критическая длина волокна (длина передачи нагрузки), характер разрушения при вытягивании волокон и деформация матрицы в изломе. Теория Купера и Келли будет рассмотрена ниже. [c.19]

Критическая длина волокна, (длина передачи нагрузки) 141—145 [c.430]

Критическая длина волокна, или длина передачи нагрузки, определяется выражением [c.142]

На рис. 5 представлен еще один пример распределения напряжений в композите. В этом случае вводится такое физическое понятие, как критическая длина волокна, которое является основным при создании теорий прогнозирования передачи нагрузки через поверхности раздела. [c.46]

Для оценки вклада прочности индивидуальных волокон в общую прочность композиции следует рассмотреть два параметра критическое отношение LJd и коэффициент передачи нагрузки LdL. Первый параметр при данном связан с длиной волокна, которая необходима для достижения максимального значения растягивающего напряжения, а второй —со средним напряжением ог . Разницу между ними легко уяснить из рис. 172. По мере возрастания длины волокна (Li< L2[c.372]

Несущая способность композиции в присутствии разрушенных волокон также связана с критической длиной передачи нагрузки на волокно в матрице согласно уравнению (11). В зоне точной локализации разрушения волокна прочность снижается на величину несущей способности разрушенного элемента. На расстояниях вплоть до критической длины передачи нагрузки несущая способность материала уменьшается вследствие разрушения. [c.32]

Сопоставление выражений для Zp при чисто упругом деформировании компонентов (21) разд. 3 и (17) показывает, что перераспределение напряжений с течением времени характеризуется увеличением длины области передачи нагрузки или критической длины волокна / = 2Zp (рис. 29, б) и [c.84]

При имитационном модехшровании /на ЭВМ композитов с хрупкими волокнами в первую очередь учитывается то обстоятельство, что волокна в композите могут разрушаться неоднократно, Анализ процессов перераспределения напряжений, динамических эффектов показал, что волокна могут разрушаться, дробиться как на отрезки, меньшие критической длины (в результате действия волн перегрузки), так и на отрезки значительно большие (при отслоении их от матрщы). Но, несмотря на разнообразие ситуаций, возникающих при разрывах волокон, основным механизмом включения в работу разрушившихся волокон является перераспределение напряжений между ними посредством сдвиговых де формаций и соответствующих им касательных напряжений матрицы В силу этого за элемент структуры композиционного материала прини мается отрезок волокна с окружающей его матрицей, длина которого равна удвоенной длине передачи нагрузки / (min)> рассчитанной в пред положении упругого деформирования компонентов (1) разд. 9, гл, 2 [c.145]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...