Анизотропия прочностных свойств армированных пластиков

Применение новых композиционных материалов с регулируемыми характеристиками состояния возможно только при условии их детального исследования. Примером таких материалов могут служить армированные пластики, представляющие композиции сверхпрочных армирующих волокон и различных связующих. Они обладают специфическими механическими особенностями, существенно, отличающимися от свойств традиционных материалов (сталей, сплавов и др.), в частности анизотропией деформативных и прочностных свойств, низкой сдвиговой жесткостью, сдвиговой ползучестью. В таких условиях известные теории и методы расчета элементов конструкций не всегда правомочны, что требует обогащения исходных математических моделей состояния. [c.3]

Испытания армированных пластиков с разной структурой под углом к направлению армирования проводят главным образом для оценки анизотропии упругих и прочностных свойств. Принципиальных трудностей испытания под углом не вызывают. Очень важен правильный выбор размеров образца, прежде всего — ширины, которая выбирается так, чтобы устранить опасность проявления эффекта перерезанных нитей . Специфика испытаний под углом к направлению армирования обусловлена тем, что нормальные напряжения, действуюш,ие под углом (отличным от О и 90°) к направлению армирования, вызывают не только линейные, но и сдвиговые деформации. При неудачном выборе формы и размеров образцов стеснение сдвиговых деформаций может сильно сказываться на результатах испытаний. [c.76]

Особенности структурных свойств композиционных материалов на основе углеродных и борных волокон с традиционными схемами армирования исследованы в работах [20, 25, 33, 59, 70]. Анализ и сопоставление полученных данных по угле- и боро-пластикам с аналогичными данными типичных стеклопластиков [39, 71] свидетельствуют о том, что использование высокомодульных волокон при традиционных схемах армирования способствует лишь резкому увеличению жесткости материала в направлениях армирования при этом заметного возрастания других упругих и прочностных характеристик не происходит. Главной отличительной особенностью высокомодульных композиционных материалов является большая по сравнению со стеклопластиками анизотропия упругих свойств [25]. Для углепластиков увеличение анизотропии упругих свойств обусловлено также анизотропией самих армирующих волокон. Существенных различий по прочностной анизотропии между стеклопластиками и высокомодульными материалами нет, но абсолютные значения межслойной сдвиговой прочности и прочности на отрыв в трансверсальном направлении однонаправленных и ортогонально-армированных углепластиков в 1,5—3 раза ниже аналогичных характеристик стеклопластиков. [c.7]

Анизотропные пластмассы имеют различные механические характеристики в разных направлениях. У однородных полимеров некоторая анизотропия может возникнуть при переработке, когда макромолекулы в процессе течения или холодной вытяжки получают преимущественную ориентацию в одном или в двух направлениях. В большей мере анизотропия деформационных и прочностных свойств проявляется у ориен- гарованных, армированных волокнами пластиков, таких как стеклопластики, угле-, боро- и органопластики. У ориентированных стеклопластиков стеклянные волокна ориентированы в одном или в двух направлениях, где действуют наибольшие напря-исения и где материал должен быть наиболее прочным. Вследствие преимущественной ориентации волокон у ориентированных стеклопластиков (а также угле-, боро- ч органопластиков) в одном или в двух направлениях их физико-механические свойства зависят от направления. Иными словами, такие пластики — анизотропные материалы. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...