Разрушение углепластиков при усталости

Созданы методики и оборудование для усталостных испытаний высокомодульных материалов. Расчеты на прочность при переменных нагрузках как по коэффициентам запаса прочности, так и при помощи вероятностных методов расчета требуют знания характеристик сопротивления усталости материала. Для этого разработаны оборудование и методики проведения усталостных испытаний композитов при растяжении, изгибе, межслойном сдвиге и смятии в мало- и многоцикловой областях. Установлено, в частности, что современные углепластики обладают высоким сопротивлением усталости по сравнению с металлическими материалами, что позволяет эффективно применять их при значительных амплитудах переменных нагрузок. Были выявлены статистические закономерности подобия усталостного разрушения углепластиков и разработаны предпосылки создания инженерной методики оценки усталостной долговечности элементов конструкций из углепластиков. [c.17]

В отличие от металлических материалов при развитии магистральной трещины в углепластиках не образуется зоны пластической деформации ему предшествует образование зоны с ухудшенными свойствами. Поэтому для анализа явления усталостного разрушения углепластиков нельзя использовать те подходы, которые правомерны для металлических материалов. В общем случае макроскопические явления усталостного разрушения весьма схожи, однако в микромеханизме усталостного разрушения углепластиков и металлических материалов наблюдается значительное различие. Вследствие этого необходимо достаточно внимательно подходить к проведению испытаний на усталость и к анализу полученных данных. [c.141]

Большая часть экспериментальной работы, выполненная в этом направлении, была проведена на стеклопластиках — эпоксидных или полиэфирных. Поскольку прочность стекла сама по себе зависит от времени (как показано в разд. II), многие полагают, что длительная прочность стеклопластиков связана лишь с длительной прочностью стекла. В [34] показано, что разрушение композита под нагрузкой может произойти, даже если прочность волокна не зависит от времени. К сожалению, большая часть экспериментальной работы в [34] осуществлена на стеклопластиках, но даже в этом случае экспериментальные результаты показывают, что принятая там модель разрушения (развиваемая здесь) справедлива. Кроме того, некоторые предварительные исследования по длительной прочности эпоксидных углепластиков показали, что этим материалам свойствен механизм задержки разрушения [33], хотя, по-видимому, угольные волокна и не подвержены статической усталости. Модель замедленного разрушения, которая ранее была опубликована в [34], будет рассмотрена ниже. [c.285]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...