Материал квазиизотропный

На рис. 2 показан типовой график эффективности оболочковых конструкций, выполненных из металлов и композиционных материалов. Этот график представляет собой упрощенную комбинацию нескольких подобных графиков, полученных для тех случаев, в которых необходимо использование слоистых композиционных материалов для достижения квазиизотропных свойств. Изменение наклона указывает на возможное превышение предела текучести материала перед потерей устойчивости. Повышение прочности материала обеспечило бы эффект смещения зоны изменения наклона вправо пя графике. Действительный разрыв между металлами и композиционными материалами зависит от типа требуемой кон- [c.41]

Как композит из анизотропных элементов может быть изотропным на более высоком масштабном уровне, так и материал, составленный из изотропных компонентов, может быть и в большинстве случаев является анизотропным. Та же сталь в виде проволоки, помещенной в резиновую матрицу, образует материал, обладающий анизотропией свойств. Железобетонная балка является примером армированного анизотропного материала, а хаотически ориентированные короткие стальные волокна в бетоне на масштабном уровне, существенно большем по размеру длины волокна, представляют пример квазиизотропного материала. [c.11]

Одинаковость свойств материала во всех направлениях, проходящих через точку тела, называется изотропностью. Реальные тела изотропны в среднем (квазиизотропны). Некоторые тела не обладают изотропностью вовсе и являются анизотропными (древесина). [c.22]

В главе VI уже говорилось о трактовке, данной В. В. Новожиловым з), интенсивности касательных напряжений, формула для которой с точностью до постоянного множителя совпадает с формулой для левой части (8.20). Эта трактовка состоит в том, что интенсивность касательного напряжения представляется как среднее значение касательных составляющих напряжений, действующих на площадках, касательных к сферической поверхности с центром, совпадающим с рассматриваемой точкой тела, при неограниченном уменьщении радиуса этой поверхности. С точки зрения теории квазиизотропного материала такая трактовка является наиболее содержательной, так как, учитывая хаотический характер ориентации зерен кристаллитов в поликристалле, именно отмеченное выше среднее напряжение является мерой сопротивления материала началу пластических деформаций текучести. [c.536]

Диаграммы деформирования композита с более сложной структурой армирования [307—30790°] значительно спокойней (рис. 2.29). Это характерно для материалов, армированных по трем направлениям и более. Композит со структурой армирования [307—30790°] в упругой области является квазиизотропным. Однако при неупругом поведении материала нет полного подобия однотипных диаграмм деформирования, приведенных на рис. 2.29, а, б, в, г. Не наблюдается и полной симметрии линий предельного состояния относительно луча о у = Tj. на рис. 2.19. Теоретические диаграммы деформирования и оценки несущей способности этого композита вполне удовлетворительно совпадают с экспериментальными результатами. [c.69]

Изотропия. Свойства материала одинаковы во всех направлениях (аморфные вещества мелкозернистый материал считается квазиизотропным). [c.13]

Примером деформационной анизотропии может служить наличие в результате пластической деформации первоначально квазиизотропного материала зависимости предела текучести или сопротивления отрыву от ориентировки образца относительно направления наклепа, за счет появления в процессе пластической деформации текстуры, строчечности и т. п. [c.324]

Во всех известных теориях пластичности, не учитывающих явлений релаксации-последействия в телах и предполагающих, что тела являются квазиизотропными, механическое состояние элемента материала характеризуется тензорами напряжений (6) , деформаций ( ) и. [c.44]

Рис. 3.49. Распределения межслойного нормального напряжения в срединной плоскости (указана стрелкой) при = - 10 для двух различных последовательностей укладки слоев. Материал — квазиизотропный графито-эпоксидный слоистый композит ТЗОО/5208. Общая толщина пакета 2Л.

В 1887 г. О. С. Костович получил Привилегию на новый конструкционный материал, названный им арборитом , который впоследствии стал широко известен под названием фанера [2]. При склеивании трех и большего числа слоев древесного шпона получался материал квазиизотропный и с более стабильными- механическими характеристиками. Уже в 1913 г. конструктор И. И. Стеглау построил самолет, обшивка которого была целиком изготовлена из фанеры. [c.344]

В поликристаллическом металле (сплаве) в силу хаотичности расположения зерен, а следовательно, и хаотичности ориентации Б пространстве кристаллической решетки в любом направлении получаются усредненные — одинаковые свойства. Это называется квазиизотропностью материала, в отличие от идеальной изотропности, при которой одинаковость свойств во всех направлениях не [c.230]

В качестве примера на рис. 2.19 приведены линии предельного состояния в 1-м квадранте плоскости (а , Оу), построенные для стеклопластика квазиизотропной структуры [+30790°] штриховые линии соответствуют смене состояний слоев композита, а сплошные — полному разрушению материала. Надписи у линий поясняют причины изменений состояния материала. Например, запись = f+2 означает начало трещинообразования в слоях, уложенных под углами +30°, вызванное напряжениями а . Кружками на рис. 2.19 отмечены экспериментальные результаты 125]. При вычислениях использованы следующие исходные данные для однонаправленного стеклопластика 46500 МПа, Е2 = 7000 МПа, G12 = 7000 МПа, Vi2 = 0,25, f+i 1600 МПа, f i == 500 МПа, =- 40 МПа, = = 200 МПа, fi2 = 60 МПа. Эти исходные данные (если специально не указаны другие характеристики) приняты во всех последующих примерах этой главы. [c.59]

При нагружении композита наблюдаются последовательно сменяющие друг друга стадии структурного разрушения. Пока степень повреждений не превышает 7% процесс структурного разрушения npКорреляционная функция, построенная для равновесного состояния, соответствующего точке / на рис. 7.8а, локальна, затухает на расстоянии 6 i. Значительное ослабление взаимного влияния при увеличении расстояния является признаком ближнего порядка во взаимодействии повреждений. Коэффициент корреляции снижается до 0,2 на расстоянии 2 f . Малое смещение а в пределах 10% корреляционных функций в положительную область обусловлено некоторой несимметрией относительно ортогональных осей формы структурного элемента, несмотря на то, что схема дискретизации макроскопически квазиизотропного композита выбиралась из условия минимального разброса эффективных модулей Юнга в трех взаимно ортогональных направлениях. Например, в случае зернистого композита с двумя изотропными компонентами модули Юнга которых равны 10 МПа и 10 МПа, при одинаковый коэ ициентах Пуассона 0,25 и совпадающих объемных долях ука занное отличие в эффективных модулях не превышало 2%. [c.142]

Прочность при сдвиге соединения квазиизотропного графитонласта на основе ПЭЭК достигает 70% прочности материала, а энергия разрушения Gj полипропиленового углепластика на основе однонаправленного волокна марки AS 4 с содержанием последнего 20%-об., 68% Gi прессованных образцов [136, с. 17]. Метод может быть использован для сборки изделий из крупногабаритных деталей сложной формы, например, бамперов автомобилей, средств транспорта с электроприводом, корпусов плавсредств, кожухов приборов. [c.388]

При сварке термопластичных ПКМ без создания концентраторов энергии требуется фиксировать осадку деталей, а процесс вести при меньшем давлении прижима и большей амплитуде колебаний. При сварке жестких ПКМ на основе однонаправленных волокон без подготовки поверхностей есть опасность разрыва волокон под влиянием прикладываемого высокого давления. По этой причине сварка по плоским поверхностям, например, листового квазиизотропного углепластика типа АРС-2 с помощью У 3-инструмента, имеющего плоскую рабочую поверхность (амплитуда колебаний 40 мкм, давление 1-2 МПа, продолжительность 1,0-2,5 с) позволила достичь прочности соединения при сдвиге, равной 11% прочности основного материала при таком же нагружении. Кроме того, У 3-сварка по плоским поверхностям, как и в случае ненаполненных термопластов, не обеспечивает воспроизводимости показателей качества швов [123, с. 20]. Для получения качественного соединения ПКМ за короткое время необходимо так же, как и при сварке ненаполненных или наполненных дискретными частицами термопластов, создавать условия для концентрации У 3-энергии в зоне соединяемых поверхностей. Концентратор энергии в виде треугольного в сечении выступа при УЗ-сварке ПКМ в целом имеет те же размеры, что и при сварке ненаполненных термопластов. Применение метода скоростной съемки (1000 кадров в одну секунду) при УЗ-сварке углепластика на основе ПЭЭК подтверждает вывод, что она в большей степени представляет собой ступенчатый, нежели непрерывный, процесс из многократно повторяющихся и поочередно протекающих плавления, течения расплава, охлаждения материала, его затвердевания, плавления и т. д. [142]. [c.397]

На рис. 5.28, а, б приведены кривые деформирования при нормальной температуре соответственно бор- и углеалюминия со схемами армирования [ ф1 для различных значений угла укладки слоев ф. Анизотропия углеродных волокон существенно снижает поперечную и сдвиговую жесткости однонаправленного материала. Как следствие, квазиизотропные структуры металлокомпозитов на основе углеродных волокон даже при равенстве продольного модуля упругости арматуры по жесткости уступают. материалам, армированным, например, волокнами бора. Это следует иметь ввиду при выборе материала для изготовления элементов конструкций, работоспособность которых определяется их жесткостью. [c.155]

Методы механических испытаний и обработки их результатов различны для разных типов композитов. Свойства этих материалов настолько разнообразны, что единый подход едва ли возможен. Так, техника и обработка результатов испытаний материалов, армированных дискретными частицами, и материалов, армированных непрерывными волокнами, во многом различны, так как первые являются квазиизотропными, а вторые — существенно анизотропными материалами. Щменно поэтому необходимо говорить об испытаниях волокнистых композитов, учитывая их анизотропность. Привычные термины испытания на растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб и т. д. становятся бессодержательными без указания направления между нагрузкой и осями упругой симметрии материала. Сказанное йа-ставляет привлечь к описанию свойств изучаемых материалов теорию упругости анизотропных сред [46, 159]. При этом необходимо учитывать особенности строения волокнистых композитов и возможности перехода к сплошной среде. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...