Расстояние между трещинами в композите

Расстояние между трещинами в композите 449 [c.480]

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]

В изложенной выше концепции было сделано одно допущение о том, НТО частицы находились на большом расстоянии друг от друга и поля энергии деформации частиц не накладывались ). В реальных композитах имеется большая вероятность того, что две или большее количество частиц соединятся вместе и будут представлять собой агломерат. Так как поля энергии деформации частиц в агломерате перекрывают одно другое, такие агломераты должны рассматриваться как большие частицы, увеличивающие возможность образования трещины в композите. Увеличение объемного содержания дисперсной фазы также уменьшает расстояние между частицами и приводит к перекрытию полей деформации. Таким образом, в композитах с агломератами и большой объемной долей дисперсной фазы трещины будут образовываться более быстро. [c.38]

Дальнейшее развитие этих представлений привело С.Т. Милейко и Ф.Х. Сулейманова к разработке модели колебания консольно закрепленного композиционного (слоисто-волокнистого) стержня, в котором может происходить накопление повреждений либо в слоях матрицы, либо в волокнах, либо в обоих компонентах [111]. Стержень разбивается на параллелепипеды (прямоугольные в плоскости чертежа элементы) с высотой, равной толщине одного слоя, и длиной, равной некоторой критической (рис. 123), В данном случае среднее расстояние между трещинами в композите принимается за параметр, аналогичный критической длине волокна. [c.235]

В работе [27] предполагается, что расстояния между частицами ограничивают размер трещины в композите. Данные по размерам трещин, приведенн)ме на рис. 12, и другие вычисленные данные не дают каких-либо доказательств, подтверждающих такие предположения. Вычисленные размеры трещин значительно больше расстояния между частицами и, по-видимому, не имеют к нему непосредственного отношения. [c.36]

В композитах с большим содержанием твердой фазы матрица находится в условиях механического стеснения. Величина его неизвестна II подчиняется сложной зависимости, но она есть функция отношения расстояния между частицами к их дйаметру [8, 10]. Поведение такого рода систем подразделяют на две категории в зависимости от того, претерпевают или нет сами частицы пластическую деформацию перед разрушением [6]. Жесткие поверхности твердых частиц ограничивают деформацию более мягкой матрицы. В отсутствие релаксации возникают мощные концентрацип напряжений. С ростом нагрузки, когда гидростатическая составляющая напряжения превысит приблизительно в 3—3,5 раза предел текучести нестесненной матрицы, обычно наступает разрушение. Трещины возникают на границах фаз, в твердых частицах и катастрофически быстро распространяются. Подобное поведение типично для цементированных карбидных материалов и керметов, в которых содержание твердой фазы велико и нагрузка не способна деформировать твердые частицы карбида. При этом предел текучести композиции пропорционален величине, обратной корню квадратному из расстояния между частицами [8]. С ростом последнего облегчается пластическая деформация в связке, она способствует нагруженпю карбидных частиц [7, 8]. Данное поведение характерно для сплавов УС—Со, однако в известных твердых сплавах частицы карбидов играют небольшую роль в пластической деформации — композит разрушается прежде, чем они могут быть существенно нагружены. Иная картина наблюдается в системах с деформируемыми частицами, например — N1 — Н [7]. Твердая составляющая течет вместо того, чтобы разрушиться. Одновременная пластическая деформация обеих фаз приводит к заметной пластичности материала. [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...