Углепластики модуль при растяжении

В направлении, перпендикулярном оси волокна, действуют как радиальные растягивающие напряжения, так и нормальные напряжения сжатия (рис. 13) [32]. Нормальные напряжения сжатия увеличивают прочность сцепления на поверхности раздела, а растягивающие напряжения ее ослабляют. Эти напряжения вызываются также термической усадкой и усадкой при отверждении материала и зависят от размера и объемного содержания волокна в композите и модулей упругости волокна и смолы. Б углепластике нормальные напряжения сжатия полимерной матрицы составляют примерно 1,4 кгс/мм2, а радиальные растягивающие напряжения — около 0,35 кгс/мм . Следовательно, прочность композита при растяжении в. поперечном направлении понижается, так как некого- [c.262]

Показаны превосходные усталостные свойства углепластиков с высокомодульными (типа I) волокнами при осевом нагружении, а также их относительная нечувствительность к вредному влиянию влажности или наличия масла при нормальной температуре. За исключением случая, когда среднее напряжение является незначительным растягивающим, усталостная прочность близка к статической прочности на растяжение и сжатие. Влияние циклических нагрузок несколько больше для композитов с высокопрочными (типа II) волокнами, но и их свойства оказываются достаточно высокими. Существенное преимущество углепластиков состоит в их необычайно высокой удельной усталостной прочности наряду с высоким удельным модулем. Эти два свойства совместно обеспечивают большую потенциальную возможность экономии в весе. [c.363]

ЛОКОН определяют, сжимая углепластик вдоль оси волокон. При этом рассчитывают прочность волокон при сжатии, используя значения модуля упругости при растяжении. Зависимость прочности при сжатии углеродных волокон в углепластике от модуля упругости волокон при растяжении носит экстремальный характер. Вначале прочность возрастает, а при дальнейшем росте модуля упругости углеродных волокон их рассчитанная прочность при сжатии снижается. [c.45]

Для измерения прочности и модуля упругости при растяжении, плотности и линейной плотности углеродных волокон используют экспериментальные методы, описанные в японском промышленном стандарте JIS R 7601. Плотность измеряют по методу вытеснения жидкости или по методу определения градиента плотности в капилляре. Прочность и модуль упругости при растяжении измеряют как на образцах отдельных моноволокон, так и на образцах пучков волокон, предварительно пропитанных связующим и отвержденных. Второй способ полезен при испытании на растяжение углеродных волокон, используемых в углепластиках. Этим методом измеряют как прочность, так и модуль упругости при растяжении выпускаемых промышленностью углеродных волокон. Пос- [c.47]

Рис. 4.2. Зависимость модуля упругости при растяжении от схемы Ориентации волокон в углепластике [1].

Очевидно, что с помощью этих номограмм можно решать и обратную задачу исходя из заданного значения прочности или модуля упругости углепластика, определять соотношение числа слоев, располагаемых вдоль направления растяжения и под углом 45 к этому направлению. - Прим. ред. [c.140]

В аэрокосмической технике требования обычно выше, чем в других областях применения, это относится к таким важным характеристикам, как малая масса, высокие прочность и жесткость и хорошая стойкость к усталостным напряжениям. Композиты, особенно с высокими эксплуатационными характеристиками, являются единственными существующими в настоящее время материалами, отвечающими данным требованиям. Удельная прочность при растяжении для углепластиков составляет около 9,2 X X 10 м по сравнению с 2- 0 м у алюминия. Удельный модуль упругости составляет 8,4- 10 м. Предел выносливости углеродных волокон составляет 80 % от статической прочности по сравнению с 35 % для алюминия. [c.538]

Углепластики получают с использованием углеродных волокон. Углеродные волокна изготовляют нз вискозного или полиакрилонитрильного волокна путем их термической обработки при 1500—3000 °С в инертной среде. При этом происходят процесс карбонизации и образование кристаллической фракции углерода. Для углепластиков характерны повышенные жесткость и модуль упругости при растяжении (25 200 МПа), высокая тепло- и химическая стойкость. Их применяют для изготовления сопел реактивных двигателей. Успешно эксплуатируются лопасти вертолетов на основе углеродного, стеклянного волокна и эпоксидной смолы. [c.461]

Модули упругости и прочности в направлении основного армирования для углепластиков на основе волокон, вискеризованных из аэрозоля, существенно превышают значения аналогичных характеристик углепластиков на основе волокон, вискеризованных из газовой фазы, что является следствием значительного расхождения в механических свойствах используемой арматуры и ее содержании в композиционных материалах. Модули упругости углеродных волокон, применяемых для вискеризации из аэрозоля, достигают порядка 300 ГПа, прочность при растяжении —1500 МПа, модуль упругости волокон, используемых для вискеризации из газовой фазы, — 200 ГПа, прочность 1800 МПа. [c.209]

Свойства поверхности раздела зависят также от физико-механических характеристик смолы, таких, как предел прочности и модуль упругости при растяжении, относительное удлинение при разрыве, коэффициент теплового расширения и температура стеклования. Эпоксидные смолы после отверждения имеют плотную аморфную структуру с поперечными связями, обладающую высокой адгезией. Вблизи поверхности раздела предел прочности смолы на растяжение может превышать 7 кгс/мм , модуль упругости при растяжении составляет 350 кгс/мм и относительное удлинение при разрыве—-около 1—3%- Теоретически в однонаправленном стекло- или углепластике можно получить такой же высокий предел прочности на растяжение в поперечном направлении, как и предел прочности смолы (7 кгс/мм и более). Однако даже при наличии очень прочной адгезии поверхность раздела находится в сложнонапряженном состоянии из-за разницы коэффициентов теплового расширения смолы и волокон [21, 69]. [c.261]

При осевом нагружении были обнаружены превосходные усталостные характеристики как однонаправленных, так и ортогонально армированных углепластиков с высокомодульными волокнами типа I. Удельная усталостная прочность углепластиков вместе с удельным модулем дают большие возможности для уменьшения веса изделия притих разумном применении. Хотя пока опубликовано немного данных, по-видимому, можно сказать, что композиты с волокнами типа II более подвержены влиянию усталости, но обладают все же очень хорошими усталостными свойствами. Отсутствуют опубликованные результаты для композитов с волокнами типа III. Обнаружено, что прочность на сжатие намного ниже, чем прочность на растяжение, и поэтому изгибная усталостная прочность определяется прочностью на сжатие. Было установлено, что влияние усталости значительно более заметно в условиях сдвигового нагружения как при межслойном сдвиге, так и при кручении. Не сообщено об усталостных испытаниях при сдвиге в плоскости листа, однако большинство [c.391]

Углепластики содержат волокна с высоким модулем упругости и обладают близким к 1 отношением предела текучести к прочности при растяжении. О Поэтому обычно нет необходимости осуществлять деформирование при ползучести, прилагая растягивающую нагрузку вдоль армирующих волокон. Например, при нагрузке, составляющей 80% прочнос- [c.153]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...