Прочность связи волокно-матрица

Вязкость разрушения, или сопротивление материала распространению трещины, может быть определена также при помощи понятия критических скоростей высвобождения энергии при продвижении трещины ди, связанных с Ki - Многочисленные авторы (см., например, [18—23]) исследовали распространение разрушения, изучая механизмы рассеяния энергии, например выдергивание волокна, нарушение связи волокно — матрица, релаксация напряжения, разветвление трещины и пластическое деформирование матрицы. Механизмы рассеяния энергии, знание которых позволяет определить вязкость разрушения, сложны по своей природе и зависят от прочности связи волокно — матрица, типа матрицы (хрупкая или пластичная), диаметра волокна, прочности волокна и т. д. Поэтому только тщательное исследование поверхностей, образовавшихся в результате разрушения, дает основание для установления соответствия экспериментально определенных значений Gu тому или иному механизму. Так, например, было сделано предположение о том, что вязкость разрушения стекло- и боропластиков связана главным образом с величиной упругой энергии, накопленной в волокнах, а соответствующая характеристика углепластиков на эпоксидном связующем — с работой докритического распространения микротрещины и работой выдергивания разорванных волокон. [c.53]

Критическая длина волокна (наименьшая длина, при которой волокно может действовать в композите), а также касательное напряжение на поверхности раздела волокна и пластической матрицы, характеризующее прочность связи волокна и матрицы, могут быть оценены по методике выдергивания одиночного волокна из материала матрицы. На рис, 68 показан образец, состоящий из диска матричного материала, в торец которого запрессовано одиночное волокно. Подрезая торец образца, можно создавать зоны сцепления волокна и матрицы различной длины h. Принципиальная схема испытательной установки показана на рис. 69. [c.160]

Предел прочности композиций, армированных волокнами углерода и карбида кремния в зависимости от давления при пропитке, изменяется по кривой с максимумом. Давление необходимо для обеспечения полной пропитки детали и создания минимального взаимодействия, достаточного для достижения оптимальной прочности связи волокна с матрицей. Однако слишком высокое давление пропитки приводит к значительному разупрочнению волокна и снижению свойств. [c.9]

При получении композиционных материалов на песчаном грунте листы часто имеют коробление и шероховатую поверхность. При деформировании композиционного листа на таком основании из-за значительного прогиба в материале появляются большие касательные напряжения вследствие относительного сдвига металла матрицы и волокна, обладающих разными пластичными характеристиками. Величина этих напряжений может превышать прочность связи волокна с матрицей, что иногда приводит к образованию непроваров, снижающих прочность композиции. Однако металлическая плита в качестве основания имеет и свои недостатки, так как в этом случае отраженная волна, интенсивность которой составляет более 20% интенсивности падающей ударной волны, создает на границах раздела между слоями матрицы значительные растягивающие напряжения. Это может приводить к образованию локальных дефектов, также снижающих прочность композиции. Более благоприятные условия сварки, обеспечивающие высокую прочность соединения, создаются при использовании в качестве основания плиты из материала, имеющего достаточно высокую жесткость в сочетании со сравнительно низким акустическим сопротивлением. [c.161]

Дж. Гордон и Дж. Кук изучали влияние прочности связи волокна с матрицей на характер распространения трещин в композиционном материале. Они показали, что впереди острия трещины наряду с растягивающими напряжениями (Ог) действуют поперечные напряжения (а ). При определенном соотношении между ними под действием напряжения возможно расслоение или разрушение границы волокна с матрицей. Трещина в этом случае распространяется не через волокно, а отводится в направлении, перпендикулярном оси волокна (рис. 10.7). Таким образом, рост трещины тормозится в главном направлении и одна большая трещина, способная разрушить материал, в композиции преобразуется во множество мелких ответвленных трещин. Структурные особенности композиционных материалов и связанный с этим прерывистый характер распространения трещины определяют их существенное отличие в характере усталостного разрушения от наблюдаемого в металлах и сплавах. В композиционных материалах критическая длинна де- [c.262]

Волокна могут также способствовать падению ударной прочности полимеров вследствие уменьшения удлинения при разрыве и следовательно снижения площади под кривой напряжение— деформация, а также в результате концентрации напряжений вблизи концов волокон, в местах отсутствия прочной связи волокно—матрица и в точках контакта соседних волокон. Таким об- [c.279]

В этих уравнениях у — поверхностная энергия разрушения, т. е. энергия, затрачиваемая на образование единицы новой поверхности 01,2—разрывная прочность волокон L—длина волокон Ькр— критическая длина волокон, определяемая по уравнению (8.18) Ьд — длина участка волокна, по которому происходит разрушение адгезионной связи. Если выдергивание волокон является основным механизмом затрат энергии, наибольшая ударная прочность должна быть при Ь = кр- Разрушение связи волокно—матрица из-за плохой адгезии делает композиции менее чувствительными к надрезам и трещинам [89]. Таким образом, факторы, которые обусловливают увеличение ударной прочности волокнистых композиций, такие, как облегчение выдергивания волокон из матрицы и разрушения связи между ними, являются в то же время причинами снижения разрывной прочности при малых скоростях нагружения. [c.280]

Для большинства КМ с неметаллической матрицей характерны следующие недостатки низкая прочность связи волокна с матрицей, резкая потеря прочности при повышении температуры выше 100-200°С, плохая свариваемость. [c.455]

Уравнение дает хорошие результаты при однородных по прочности волокнах, что справедливо, например, для металлических волокон проволоки. При недостаточной связи волокна — матрица, а также при соприкосновении волокон друг с другом происходит отклонение от правила аддитивности. [c.694]

Одним из основных параметров, влияющих на прочность композиционных материалов, армированных волокнами, является прочность связи между волокнами и матрицей. Особенно важно обеспечить надежную связь в композициях, упрочненных дискретными волокнами, поскольку от нее зависит эффективность передачи напряжения от матрицы к армирующим элементам. [c.159]

Однако при продольном нагружении напряжения на поверхности раздела меньше, чем при поперечном нагружении (рассматриваемом в разд. II, Б). Значит, прочность композита при продольном нагружении должна быть относительно нечувствительна к прочности связи на поверхности раздела (если связь достаточно прочна, чтобы передавать нагрузку от матрицы к волокнам). Это, как правило, и наблюдается, если не вмешиваются другие факторы [53]. [c.55]

Специалисты по технологии производства композитов с алюминиевой матрицей придерживаются общей точки зрения относительно оптимальных условий изготовления композита. Если поддерживать, постоянство двух из трех параметров технологического процесса— температуры, давления и продолжительности обработки, то с ростом значения третьего параметра прочность при растяжении вначале растет, затем проходит через максимум и потом снижается. Эти данные согласуются с моделью, предполагающей, чтО на поверхности раздела имеется окисная пленка. Рост прочности при растяжении объясняют уменьшением пористости и улучшением окисной связи между матрицей и волокнами. Снижение прочности при растяжении с увеличением давления, температуры или продолжительности процесса происходит из-за общего разрушения окисной связи и излишнего развития реакции. Оптимальное значение параметров отвечает равновесию между завершением процесса образования связи и началом развития локальной реакции на участках разрушения пленки. При повышенной температуре или продолжительности процесса прессования разрушение пленки может происходить по механизму сфероидизации, а при повышенном давлении — механическим путем вследствие сдвига. Однако наличие оптимальных значений параметров процесса приводит к заметным изменениям состава и строения поверхности раздела. Эти изменения имеют место как в пределах одного образца композита, так и от одной партии горячепрессованного композита к другой, поскольку трудно тщательно контролировать состояние поверхности компонентов, технологические циклы и все остальные параметры, определяющие характеристики поверхности раздела. [c.170]

Эти результаты показывают, что поперечная прочность определяется, главным образом, поверхностью раздела. Неотожженные образцы разрушаются, в основном, по поверхности раздела, поскольку поверхность раздела в таких образцах, вероятно, ослаблена из-за несовершенства связи волокна с матрицей. При малой продолжительности отжига (1 ч или менее) начальная реакция на поверхности раздела сразу же увеличивает прочность последней, и разрушение происходит не по поверхности раздела, а по матрице. В образцах, отожженных в течение 2—5 ч, в основном, разрушаются (расщепляются) волокна, а не матрица причина, по которой в этих образцах развивается расщепление волокон, неясна. Однако с увеличением продолжительности отжига свыше 5 ч вновь наблюдается тенденция к разрушению по поверхности раздела, причем поперечная прочность композита принимает низкие значения. Значит, количество продукта реакции на поверхности раздела, еще не приводящее к ослаблению поверхности раздела и композита в целом, ограничено некоторым пределом. Хотя на характер зависимости прочности от продолжительности отжига (рис. 27) может непредсказуемым образом влиять расщепление волокна, основная тенденция, по-видимому, неизменна высокие [c.220]

Методом гальванического осаждения были получены композиты с 12 об.% усов, удельная прочность которых достигала 8,64 км при 523 К- Воспроизводимость образцов была плохой, так как усы разрушались в процессе прессования, главным образом, за счет различия их размеров. Более того, при высоких температурах (- 1250 К) из-за очень слабой связи покрытия и усов прочность композитов падала примерно до 2,1 кГ/мм и при разрушении происходило выдергивание усов. Низкие прочностные свойства композита были обусловлены тем, что вследствие слабой связи критическая длина волокна, передающая нагрузку, значительно превышала длину находящихся в композите усов. Низкая прочность связи была вызвана нестабильностью покрытия, например, диффузией вольфрамового покрытия в Ni-матрицу при формировании связи. [c.345]

Эти три вида разрушения проиллюстрированы на рис. 13. Вытаскивание волокон из матрицы зависит от прочности связи и механизма передачи нагрузки от матрицы на волокна, что отражено на рис. 14. [c.122]

Для некоторых целей, например для оценки прочности связи, может быть полезно изучение поведения простых моделей волокно — матрица. Существует много такого рода исследований, относящихся к статическому нагружению, но очень небольшое количество для циклического нагружения. Для изучения прочности поверхности раздела на растяжение имеется альтернатива либо нагружать волокно вдоль его оси на сжатие, вследствие чего, очевидно, возникнет равномерное растяжение по поверхности раздела либо подвергать волокна поперечному растяжению, в результате чего возникнет неоднородное распределение напряжений около поверхности раздела. Оба метода связаны [c.357]

Ожидание получения идеальной адгезионной связи по поверхности раздела фаз, безусловно, является малоперспективным маловероятным является и получение связи с просто высокой прочностью. Выдергивание волокна, поверхность которого механически соединена с матрицей за счет близко расположенных искривлений поверхности, связано с пластическими деформациями матрицы. Подобное механическое взаимодействие снимает проблемы ненадежности фрикционной и химической связи, хотя при этом приходится жертвовать [c.28]

Структура, взаимодействие компонентов и механические свойства композиционных материалов в значительной мере зависят от методов и режимов их изготовления [54]. Так, например, ири изготовлении композиции по режимам, характеризующимся отклонением параметров процесса от оптимальных в сторону снижения температуры, давления и сокращения времени выдержки, реализуется лишь начальная стадия физико-химического взаимодействия компонентов механизм разрушения полученного композиционного материала определяется в этом случае прочностью связи матрицы с волокном. Материал ири нагружении разрушается за счет накопления трещин на границе матрица—волокно и последующего раздельного разрыва частично связанного пучка армирующих волокон и матрицы. Разрыв какого-либо волокна приводит обычно к отслоению его от матрицы, вследствие чего в процессе дальнейших испытаний данное волокно не несет нагрузки. При таком механизме матрица разрушается с образованием воронок вокруг индивидуальных волокон или их комплексов зона разрушения матрицы обычно локализована в плоскости, перпендикулярной к направлению нагрузки волокна выдернуты из матрицы на значительную длину, область разрывов отдельных волокон распределена вдоль оси образца. Такой материал характеризуется высокой ударной вязкостью, сравнительно невысокой прочностью ири растяжении, низкими значениями циклической прочности, прочности при сдвиге, сжатии, изгибе, кручении и т. д. [c.10]

Прочность связи волокно — матрица меньше, чем у образца, изображенного на рис. 11, что вызывает вытаскивание волокон и повышение вязкости разрушения композита (увеличение Х800). [c.464]

Армирование никеля и нихрома усами А12О3 выполняют методами порошковой металлургии. Для улучшения прочности связи волокно—матрица в шихту вводят титан и хром. Прочность композиции при содержании усов 9% АЬОз достигает 1800—2100 МПа, а удельная прочность 22—25 км. [c.278]

Волокнистые композиции отличаются анизотропией свойств и обладают очень высокой прочностью и жесткостью в одном или нескольких направлениях. Для однонаправленных волокнистых композиций по их составу и свойствам компонентов могут быть рассчитаны значения всех пяти или шести независимых модулей упругости с достаточной степенью точности по сравнительно простым уравнениям. Модули упругости слоистых волокнистых композиций или композиций с хаотически распределенными волокнами могут быть также легко рассчитаны. Что же касается прочности, то она может быть предсказана очень приблизительно. Некоторые показатели прочности, в частности, продольная прочность при растяжении, определяются главным образом прочностью волокон, тогда как трансверсальная прочность при растяжении или межслойная сдвиговая прочность — свойствами матрицы. Прочность при растяжении и ударная прочность сильно зависят от длины волокон и прочности адгезионной связи волокно—матрица. Для обеспечения высокой прочности при растяжении длина волокон должна возрастать при снижении прочности адгезионной связи. Наоборот, ударная прочность обычно возрастает при уменьшении прочности связи волокно—матрица и сокращении длины волокон до определенного предела. [c.289]

По наблюдениям Энтони и Чанга [1], стабильность материала А1 —27 ат. % В заметно уменьшается при термоциклировании от 700 К до комнатной температуры. После 100 циклов испытаний прочность композита и волокна уменьшилась на 20 и 40% соответственно. Причиной потери прочности можно считать разупрочнение борных волокон, заметное после их извлечения из матрицы, а не разрушение связи волокно — матрица. Авторы предположили, что потерю прочности могли вызвать необнаруженные изменения структуры и (или) распределения остаточных напряжений в волокне. Однако недавно установлено, что причиной разупроч- [c.97]

Исходя из данных о продольной прочности и модуле композита Ti-6A1-4V — 22 об. % АЬОз, Тресслер и Мур [50] сделали вывод о справедливости правила смеси для модуля. Определенная ими прочность волокон ( 211 кГ/мм2) указывает на очень малую степень разупрочнения волокон, а отсутствие их выдергивания свидетельствует о достаточно высокой прочности связи с матрицей. На основании результатов испытаний на растяжение композита после термообработки авторы пришли к предварительному (поскольку образцы не были достаточно хорошо сварены) заключению о меньшей чувствительности к степени взаимодействия Ti-матрицы с волокнами AI2O3 по сравнению с волокнами В или B/Si . [c.346]

Прочная связь напыленного металлического слоя с волокнами значительно облегчает дальнейшие технологические операции с монослойным полуфабрикатом — укладку, резку, прессование и др. Помимо природы волокна и матричного материала, состояния поверхности их, а также режимов плазменного напыления, на прочность связи волокна с матрицей большое влияние оказывает температура волокон в процессе напыления. Изменение прочности сцепления алюминиевой матрицы с борными волокнами и прочности самих волокон в зависимости от температуры волокон изучалось в работе [88]. Проволоку из алюминиевого силава АМг-5 диаметром 1,2 мм распыляли в аргоновой плазмен- [c.173]

Если свободно стоящий цилиндр из однонаправленного композиционного материала нагружать при сжатии в направлении вдоль оси ориентации волокон, тип разрушения будет зависеть от прочности сцепления волокно — матрица. При слабой адгезионной связи волокна отслаиваются от матрицы при малых нагруз- [c.117]

МН/м (4,2 кгс/мм ). Готовые образцы имели толщину около 1 мм. В ряде случаев стержни оставляли выступающими за края образца,целью предотвращения при испытаниях распространения рдоль них трещин, имеющихся на краях. Подобная укладка изображена на рис. 38, а. Разрушение всегда происходило на поверхности раздела волокно — матрица, как показано на рис. 38, б, в. Во всех испытаниях прочность композиций в поперечном направлении была близка к предсказываемой для модели с низкой прочностью связи между матрицей и волокном [9, б]. Действительно, ни в одном из случаев значения прочности не отличались от предсказываемых для такого варианта, при котором вместо воло1<он имели место пустоты. Даже термообработка при 1200°С, которая, как известно, вызывает активную реакцию на межфаз-ной поверхности, по существу сохраняла в композициях нулевую прочность связи в случае испытания при комнатной температуре. Напыление на поверхность волокна перед изготовлением композиции тонкого слоя Ni r или Ti прочности связи не повышало. [c.228]

Прочность волокнистого композиционного материала зависит от следующих основных факторов механических свойств волокна и матрицы объе.м-ной доли волокна разме1)ов ориентировки и распределения волокон прочности связи на границе раздела волокно-матрица и термической устойчивости во. юкон в матрице. [c.637]

Штурке [43] исследовал совместимость компонентов композитного материала в условиях длительных изотермических выдержек при 505, 644 и 811 К. После 100 ч выдержки при 644 К прочность снижалась менее чем на 10% при увеличении выдержки до 5000 ч прочность снижалась на 40 7о. Скорость разупрочнения была значительно выше при 811 К снижение прочности на 50% наблюдалось после 10 ч выдержки. Эти результаты приведены на рис. 8. Штурке предложил два объяснения полученным данным. По первому из них снижение прочности обусловлено ослаблением связи волокна с матрицей, а по второму — уменьшением деформации до разрушения борного волокна из-за его взаимодействия с матрицей. Недавние исследования подтвердили второе объяснение. [c.98]

НОЙ системе серебро — окись алюминия. Окись алюминия не смачивается серебром и поэтому очень слабо упрочняет матрицу. Проблема несмачиваемости усов АЬОз расплавом серебра была решена предварительным напылением на них тонкого слоя металла (никеля) в вакууме. Впоследствии эту проблему обсуждали Ноуан, и др. [ 2в] в связи с разработкой покрытий для окиси алюминия с целью использования ее в матрице из никелевых сплавов. Было разработано несколько покрытий для AI2O3, но ни одно из них полностью не отвечало поставленной задаче, так как либо было нестабильным, либо вызывало разупрочнение волокна. Другой способ регулирования степени взаимодействия на поверхности раздела был предложен Саттоном и Файнголдом [45]. Никелевые сплавы, содержащие 1% различных активных металлов, сильно взаимодействовали с сапфиром. Существенно снижая содержание активных добавок, можно было в некоторой степени регулировать реакцию. Прочность связи была увеличена таким образом до [c.127]

ЧТО роль покрытии заключается в предотвращении повреждения поверхности волокна при механическом и химическом взаимодействии и в облегчении смачивания и образования связи. Ранее Саттон и Файнголд [34] указали на противоречивость этих требований. Основываясь на собственных исследованиях влияния добавки в никель 1% того или иного легирующего элемента на прочность связи между никелевой матрицей и пластинкой окиси алюминия (сапфира), они заключили, что поверхностные повреждения и связь компонентов зависят от степени развития реакции [c.154]

Выше приводились экспериментальные данные, демонстрирую щие справедливость этих различных теоретических подходов. Тео рия прочных поверхностей раздела удовлетворительно согласуется с экспериментальными значениями прочности композитов, в которых волокно прочно связано с матрицей (что, однако, не приводит к охрупчиванию композита). Значения прочности, вычисленные по этой теоретической модели, представляют собой, по существу , верхнее предельное значение прочности композита. Если из-за слабой связи или из-за образования непрочного продукта взаимодействия разрушение происходит по поверхности раздела, прочность при внеосном нагружении снижается, и применима теория слабых поверхностей раздела. Таким образом, случай слабой связи на поверхности раздела или ее отсутствия соответствует иия -нему предельному значению прочности при внеосном растяжении.. Далее в этой главе верхнее и нижнее предельные значения проч-. ности при внеосном нагружении будут рассмотрены более де-, тально. [c.187]

Типичный вид разрушения образцов, подвергнутых предварительному 100-часовому отжигу при 1477 К и испытанных при той же температуре под углом 45°, показан на рис. 17, б. Как неотож-женный образец (рис. 15,6), так и образец после 100-часового отжига разрушаются по поверхности раздела. Однако разрушение поверхности раздела в этих случаях вызвано, вероятно, различными причинами. До термической обработки прочность связи проволоки с матрицей недостаточна, чтобы противостоять данной поперечной нагрузке, но отжиг увеличивает ее. Однако после отжига большой продолжительности прочность поверхности раздела снижается из-за пористости диффузионного происхождения. Пористость может облегчать отделение волокна от матрицы вблизи поверхности раздела. Хотя зона диффузионной пористости находится снаружи исходной поверхности раздела, этот тип повреждения также связан с поверхностью раздела. Несмотря на отрицательное влияние пористости, предварительный отжиг должен в целом увеличивать прочность поверхности раздела, поскольку прочность композита при отжиге возрастает. [c.208]

На основе результатов испытаний композитов с полиэфирной матрицей, армированных направленно расположенными углеродными волокнами, Харрис и др. [14] пришли к выводу, что Vs энергии разрушения расходуется на вытягивание волокон. В этих экспериментах поверхность волокон подвергали различным видам обработки, изменявшим прочность связи (последнюю оценивали косвенно — по величине прочности при межслоевом сдвиге). В случае наименее прочной поверхности раздела (минимальная сдвиговая прочность) волокна вытягивались на большую длину и энергия разрушения была выше. Аналогичные результаты были получены для композитов с эпоксидной матрицей, армированных углеродным, волокном [2, 42]. Фитц-Рендольф и др. [10], исследовавшие бор-эпоксидиые композиты, заключили, что значительный вклад в работу разрушения вносит и энергия разрушения волокна, и работа вытягивания разрушенных волокон из эпоксидной матрицы. По мнению Меткалфа и Кляйна [27], при данной прочности волокон с ростом коэффициента ее вариации усиливается тенденция к разрушению волокон в точках, далеко отстоящих друг от друга, что-должно привести к увеличению вязкости разрушения (рис. 11). [c.281]

Одна из основных целей разработки композитов с металлической матрицей состоит в возможности значительного повышения прочности металла при растяжении, по крайней мере в направлении волокон. Однако, как следует из модели Саттона и Файнголда [47], на основании которой были объяснены прочность связи и характер разрушения в опытах с сидячей каплей (рис. 12), имеются веские доводы, говорящие о снижении прочности волокна как в процессе изготовления композита, так и при последующей работе волокна в матрице. Для количественного измерения степени разупрочнения композитов Ni —AI2O3 Ноуан и др. [39] использовали вместо тонких нерегулярных усов стержни сапфира диаметром 0,5 мм, которые легче было испытывать на изгиб. Стержни были "изготовлены бесцентровым шлифованием так, чтобы ось с была под углом 60° к оси стержня (далее они называются 60°-ные волокна ). В табл. 5 приведены данные о прочности волокон с различными покрытиями, после отжига, травления и других обработок. J Ia основе этих данных авторы пришли к выводу, что никелевые композиты, армированные волокнами сапфира с покрытиями из аольфрама или монокарбидов, нельзя изготавливать или ис- [c.340]

Продольная прочность композита с матрицей из никелевого сплава, упрочненного непрерывными волокнами сапфира с гальваническим Ni-покрытием i[39], оказалась выше, чем у никеля, упрочненного усами сапфира, однако выдергивание волокон на изломах говорило о слабой связи в композите. Продолжая работы над Ni и Ni — Сг матрицами, упрочненными сапфиром с покрытием Y2O3, Ноуан ([37] обнаружил разупрочнение волокон в композитах, изготовленных горячим прессованием пучков 0°-ных волокон и фольги. Одновременно Меган и Харрис [31] использовали [c.346]

В работе, посвященной упрочнению Ni и Ni — Сг сапфиром, Меган и Харрис [31] изучали поперечную прочность композита с матрицей Ni-18,5 r в зависимости от объемной доли волокна и условий прессования. На рис. 23 приведены их данные и теоретические оценки поперечной прочности в зависимости от объемной доли волокна для случаев идеальной связи и ее отсутствия, рассмотренные в гл. 5. [c.347]

Так как композиты, армированные необработанными графитовыми волокнами, имели низкую прочность при межслойном сдвиге вследствие плохой адгезионной связи волокна со смолой, было необходимо добиться лучшего взаимодействия матрицы с наполнителем. Применение силанового покрытия на термообработанном [78, 93] или окисленном волокне [47] оказалось неэффективным и не позволило повысить прочность при межслойном сдвиге. Однако при окислении поверхности волокна в сочетании с ее термообработкой даже без применения аппретов прочность композитов при межслойном сдвиге значительно возрастает [41, 48, 63, 68, 78, 88]. Окисление графитовых волокон азотной кислотой способствует увеличению их удельной поверхности и, как было показано в разд. I, созданию кислой Поверхности. В углепластиках с волокном НМС-50 существует зависимость между их прочностью на сдвиг и величиной удельной поверхности воло кон (рис. 14) [88]. В результате окисления волокна повыщается также и прочность на растяжение в поперечном направлении. [c.267]

В данной главе излагаются микромеханические теории, применяемые для предсказания прочности однонаправленных композитов при одноосном нагружении. В этих теориях заранее предполагаются известными необходимые для расчетов свойства компонентов и считается, что направление нагружения совпадает с главными осями однонаправленного композита. Рассматриваемые прочности связаны с сопротивлением либо нагружению в плоскости, либо изгибу, либо простому сдвигу. Обсуждение относится в первую очередь к волокнистым композитам с неметаллической матрицей, в которых все волокна уложены параллельно и в одной плоскости. Однако представленные здесь микромеханические теории можно перенести и на волокнистые композиты с металлической матрицей, если при этом не нарушаются основные допущения. Некоторые описанные ниже представления могут быть также приложены к композитам с дисперсными частицами. [c.107]

Торможение трещин матрицей увеличивает диапазон нагрузок, Б котором наблюдается устойчивый рост трещин, поскольку увеличивается вязкость разрушения. Купер и Келли [14] предлагают ослаблять связь между волокнами и матрицей настолько, чтобы волокна выдергивались или начинали выдергиваться, а не разрушались в плоскости распространения трещин в матрице. Такое управление прочностью поверхности раздела волокно — матрица для придания псевдопла-стического характера процессу разрушения особенно важно при армировании короткими волокнами, а в случае армирования длинными волокнами при уровнях напряжений ниже разрушающих, но достаточно высоких, чтобы вызвать множественные разрывы (дробление армирующих волокон). [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...