Характеристика композиционных материалов

Краткий обзор существующих методов. Определение деформационных характеристик композиционных материалов по свойствам компонентов и харак- [c.53]

Зависимости для расчета упругих характеристик композиционных материалов, армированных системой трех нитей, в случае соединения слоев при объемном напряженном состоянии [c.124]

Упругие характеристики композиционных материалов, изготовленных на основе алюмоборосиликатных волокон с шахматной и строчной схемами укладки в направлении 3, приведены в табл. 5.6. Материалы имели близкие значения общего коэффициен- [c.150]

Зависимость характеристик композиционных материалов на основе углеродной матрицы от свойств и укладки арматуры в плоскости [1И] [c.173]

Характеристики композиционных материалов 30, полученных методом пропитки и газофазного осаждения [109] [c.179]

Зависимость характеристик композиционных материалов от вида и укладки нитевидных кристаллов [c.207]

МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР [c.148]

В этих двух томах рассмотрены одиннадцать основных вопросов 1) основы теории упругости анизотропного тела 2) критерии разрушения и анализ разрушения элементов из композиционных материалов 3) расчет ферм, балок, рам и тонкостенных элементов 4) расчет пластин 5) расчет оболочек 6) распространение волн и удар 7) анализ конструкций из композиционных материа-лов методом конечных элементов 8) вероятностный расчет и на-дежность 9) экспериментальные характеристики композиционных материалов 10) анализ напряжений в окрестностях концентраторов напряжений, кромок и узлов соединений 11) проектирование элементов конструкций из композиционных материалов. [c.9]

В этом томе будет показано, что успехи в разработке композиционных материалов явились результатом достижений во многих областях техники. Конструкторы считают, что по некоторым своим техническим характеристикам композиционные материалы превосходят обычные, широко распространенные материалы, и во многих случаях могут их заменить. [c.10]

ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ [c.93]

Известно, что прочностные характеристики композиционных материалов в значительной степени зависят от ориентации и регулярного расположения волокон При использовании тонких волокон с большим отношением длины к диаметру имеется вероятность переплетения их, нарушения регулярного распределения их в заданном направлении. Для предотвращения этого явления используют различные способы фиксирования волокон. Обычно 162 [c.162]

Существующие методы определения данных прочностных характеристик композиционных материалов являются трудоемкими и сложными. Это объясняется специфическими особенностями данных материалов, требующих соблюдения ряда дополнительных условий при испытаниях. Важнейшее значение для оценки прочности имеет точность определения, которая зависит от погрешностей механических и физических испытаний, а также от. погрешностей оценки статистических связей между этими параметрами. Если погрешность физических испытаний может быть незначительной (до 1 —3%), то погрешность механических стандартных испытаний может достигать до 10%, что предопределяет необходимость разработки специальных мер по повышению точности механических испытаний. [c.143]

Таким образом, развитие методов неразрушающего контроля физико-механических характеристик композиционных материалов [c.143]

На основании теоретических и экспериментальных исследований была установлена возможность определения прочностных и упругих характеристик композиционных материалов путем выявления многопараметровых уравнений корреляции. Представляется возможным установить также и несущую способность изделий по полученным аналитическим выражениям с использованием соответствующих критериев прочности. [c.172]

Таким образом, оба представленных выше метода теплофизических измерений позволяют установить величину теплофизических свойств материала при температурах, существенно превышающих верхний предел реакции термического разложения связующего и, что особенно важно, в условиях динамического нагрева с высоким темпом изменения температур. Фактически результаты расчетов позволяют установить такие теплофизические характеристики композиционных материалов, которые применимы в широком интервале внешних параметров и являются своего рода коэффициентами согласования различных экспериментов. [c.344]

Характеристики композиционных материалов, армированных волокнами. В табл. 1.2 приведены свойства различных типов армирующих волокон. На рис. 1.5 сопоставляются удельная прочность (отношение [c.21]

Характеристики композиционных материалов на основе арамидных волокон [c.264]

ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.456]

Композиционный материал классифицируется по нескольким основным признакам а) материалу матрицы и армирующих компонентов б) структуре геометрии (морфологии) и расположению компонентов (структурных составляющих) в) методу получения г) области применения. Рассмотрим некоторые аспекты классификационных характеристик композиционных материалов. [c.186]

Материал матрицы и армирующих компонентов. Характеристика композиционных материалов по материалу матрицы и армирующих компонентов указывает на их физико-химическую природу. В настоящее время по материалу матрицы различают [c.186]

Рассмотрим характеристики композиционных материалов в соответствии с морфологией фаз или геометрией армирующих компонентов. [c.190]

В результате поглощения влаги происходит снижение механических характеристик композиционных материалов (табл. 19.1). Снижение при 127 °С после 90 сут. выдержки во влажной среде достигает 44 %, а после 40 термических циклов — 49 % (рис. 19.5). Соответствующее уменьшение предела прочности при горизонтальном сдвиге при 127 °С составляет 51 и 56 % (рис. 19.6). Результаты этих исследований особенно важны для сверхзвуковых летательных аппаратов, когда температура окружающей среды на относительно короткое время достигает 127 °С. При использовании конструкций из улучшенных композиционных [c.287]

При условии кр = км становится очевидной корректность этих уравнений. Необходимо отметить, что уравнения (7.16) — (7.18) вполне приемлемы для характеристики композиционных материалов, не содержащих пор и контактирующих волокон. Наблюдается хорошее соответствие экспериментальных и расчетных данных, полученных исходя из этой модели, для композиционных материалов с объемной долей волокнистого наполнителя 0,2 и меньше, однако с увеличением содержания волокнистого наполнителя это соответствие нарушается, причем экспериментальные значения становятся меньше расчетных и отклонения достигают 11%. Более подробно эти результаты будут рассмотрены в разделе 7.3. [c.292]

МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С МАТРИЦАМИ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ. АРМИРОВАННЫХ УГЛЕРОДНЫМИ ВОЛОКНАМИ ТОРНЕЛ-75 [c.383]

Таким образом, высокие триботехнические характеристики композиционных материалов на основе ПТФЭ при наличии меди в числе наполнителей связаны с реализацией избирательного переноса при тренин без смазочного материала вследствие образования координационных соединений с двухвалентной медью. [c.145]

Изложены методы расчета упругих свойств композиционных материалов с пространственными схемами армирования. Приведены упругие, теплофизическне и прочностные характеристики пространствен но-армированных композиционных материалов с разной структурой армирования. Рассмотрено влияние структурных и технологических параметров, объемного содержания и свойств арматуры и матрицы на характеристики композиционных материалов. [c.2]

Наличие волокон с высокой жесткостью позволяет варьировать в самом широком диапазоне зависимость уд ль-ной прочности композиционных материалов от их удельной жесткости. Это обусловливает существенные преимущества композиционных материалов перед металлами, где удельная жесткость примерно постоянная при некотором изменении удельной прочности [15]. Управление удельной жесткостью и прочностью, а также другими физико-механическими характеристиками в плоскости армирования осуществляется нзд1енением укладки волокон или одноосных тканей различного плетения как в плоскости, так и по толщине пластины или изделия [2, 14]. При этом характеристики композиционных материалов перпендикулярно плоскости армирования практически не изменяются [25]. Варьирование укладки волокон приводит не только к изменению степени анизотропии свойств, при незначительном изменении сопротивления межслойному сдвигу и поперечному отрыву [20, 69]. Наличие переменной укладки по толщине приводит к существенному увеличению неоднородности структуры композиционного материала, что необходимо учитывать при расчете конструкций из таких материалов [2, 104]. Выбор закона укладки в плоскости и по толщине пакета подчиняется назначению конструкции. Таким образом, использование высокомодуль-пых волокон при традиционных схемах армирования, когда толщина изделия создается набором плоских армирующих элементов — ирепрегов или слоев ткани, не устраняет указанных выше отрицательных особенностей композиционных материалов. [c.8]

Увеличение жесткости армирующих волокон приводит к линейному изменению упругих характеристик композиционных материалов, образованных системой двух нитей. Применение волокон с повышенной жесткостью весьма эффективно при создании композиционных материалов с высокой еднп-говой жесткостью [25]. Увеличение жесткости матрицы не приводит к существенному увеличению сдвиговой жесткости высокомодульных композиционных материалов. [c.95]

Упругие характеристики композиционных материалов с учетом усредненных свойств матрицы рассчитывают по формулам, полученным для слоистых композиционных материалов с соответствующей укладкой волокон (однонаправленной или ортотропной) [25, 88]. Упругие постоянные связующего, входящие в эти формулы, заменяют упругими характеристиками модифицированной матрицы, которые вычисляют по зависимостям (7.2), (7.3), (7.6)—(7.9) в случае хаотического распределения нитевидных кристаллов в одной плоскости, перпендикулярной к направлению волокон. В случае же распределения кристаллов во всем объеме характеристики модифицированной матрицы определяют по зависимостям (3.83), (3.84) при коэффициенте армирования р = рдр. Выражения для упругих характеристик композиционного материала, армированного вискеризо-ванными волокнами в направлении оси 1, согласно зависимостям, приведенным на с. 59, имеют вид [c.205]

Сопоставление ряда характеристик композиционных материалов, полученных на основе обычной и вискери-зованной арматуры (табл. 7.2), свидетельствует о преимуществах применения последней для увеличения трансверсальной прочности и межслойных сдвиговых свойств характеристик и Использование вис-керизованной арматуры приводит к повышению указанных характеристик исследуемых материалов в 1,5— 2 раза по сравнению с характеристиками материалов, изготовленных на основе обычных волокон. [c.208]

Глава 2 содержит анализ современного состбяния критериев и методов оценки прочности элементов конструкций из композиционных материалов. Рассмо греиы два общих аспекта этой важной проблемы. Первый включает общую характеристику композиционных материалов. Второй предусматривает анализ критериев прочности для однонаправленного слоя, исследование прочности слоистых материалов и обсуждение вопросов, нуждающихся в дальнейшей разработке. [c.10]

В главе 9 рассмотрены экспериментальные методы исследования характеристик композиционных материалов и изготовленных из них элементов. Большое внимание уделено статическим испытаниям при одноосном растяжении, сжатии, изгибе и сдвиге, многоосному нагружению, систематизации программ испытаний, обеспечивающих полное описание свойств композиционных материалов, экспериментальным методам исследования динамических характеристик. В связи с ограниченным объемом книги стандартные экспериментальные методы и соответствующие результаты подробно не проанализированы, однако указана многочисленная литература, содержащая такую йнформацию. [c.11]

Равенства (34) показывают, что прямоугольный параллелепипед, изготовленный из материала с общей анизотропией, при одноосном однородном напряженном состоянии превращается в не-прямаугольный параллелепипед (на рис. 1, а показано тело, для которого плоскость является плоскостью симметрии). В случае изотропного материала прямоугольный параллелепипед остается прямоугольным (рис. 1, б). Эти различия в поведении анизотропных и изотропных материалов при одноосном напряженном состоянии вызывают некоторые трудности при определении механических характеристик композиционных материалов в направлении, не совпадающем с осью симметрии. Образец, обычно используемый при таких испытаниях, представляет собой длинную полоску (отношение длины к ширине равно - 5—10), вырезанную под некоторым углом к оси симметрии из элементарного армированного слоя или слоистого материала. При одноосном нагружении в продольном направлении образец ведет себя как анизотропное тело с плоскостью упругой симметрии, совпадающей с плоскостью образца, т. е. стремится принять в этой плоскости форму параллелограмма. Захваты, в которых закрепляют образец, препятствуют его свободной деформации, сохраняя пер-воннчальное. направление закрепленных кромок. Как показано в работе Пагано и Халпина [45], в плоскости образца при этом возникает изгибающий момент и при деформировании образец принимает 1У-образную форму (рис. 2). [c.24]

На рис. 4 приведено сравнение по Стрэттону [19] усталостных характеристик композиционных материалов в конструкциях, таких, как летательные аппараты вертикального взлета и посадки, для которых усталость является основным расчетным условием. [c.42]

Процесс включает охарактеризовывание материалов и отбор, в процессе которого проверяются характеристики композиционных материалов, предназначенных для использования. Это производится для приблизительной оценки прочности, жесткости и массы, а также их изменения в зависимости от температурно-временных режимов эксплуатации. Одновременно с этим производятся обычные поверочные испытания по оценке качества волокна и связующего на соответствие техническим условиям поставщика и [c.61]

В книге изложены методы и средства иеразрушающего контроля изделий, показана взаимосвязь механических и физических характеристик композиционных материалов. Приведены результаты практического использования разработанной методики при испытании натурных изделий в производственных условиях. [c.2]

Косвенный метод определения предела прочности при скалывании вдоль волокон для анизотропных материалов, хотя и явля-етея приближенным, позволяет упростить методику определения характеристик композиционных материалов при неразрушающем контроле прочноети. [c.38]

Свойства и эксплуатационные характеристики композиционных материалов во многом зависят от равномерности распределения частиц. Для КЭП установлена высокая равномерность распределения частиц. Так, у покрытия медь—корунд, полученного из пирофосфатного электролита, содержащего 200 кг/м орунда, количество включений на разных участках образца колеблется в пределах 13,5—14,0% (масс.). Содержание включений корунда М7 по всей толщине покрытий больше 5 мкм язменяется в пределах 13,0—13,8% (масс.). [c.161]

Рис. 8.4. Характеристики композиционных материалов на основе алюминия и борных волокон при испытании на Ползучесть (BORSI - борное волокно, покрытое карбидом кремния).

Волокна из оксида алюминия успешно применяются для армирования металлов. В табл. 8.11 приведены физико-механические характеристики композиционных материалов на основе волокон из оксида алюминия и алюминиевой матрицы. Как видно из приведенных в таблице данных, такие композиционные материалы обладают хорошими механическими свойствами при высоких температурах, высокой электропроводностью и т. д. По сравнению с металлами, армированными другими волокнами, металлокомпозиты на основе волокон из оксида алюминия имеют следующие особенности. Во-первых, так как волокна из оксида алюминия стабильны при высоких температурах в воздушной среде и практически не реагируют с расплавленным металлом, металлокомпозиты на их основе можно получать методом литья. Это дает возможность [c.285]

Таблица 8.11. Физико-механические характеристики композиционных материалов на основе волокон из оксида гтюминия и гтюминиевой матрицы

Несмотря на многочисленные исследования, в настоящее время не существует надежных инженерных методов расчета характеристик разрушения изделий из ВКМ с металлической матрицей. Влияние различных дефектов на прочностные характеристики композиционных материалов неравнозначно и зависит прежде всего от условий эксплуатации конструкции. Численное моделирование процессов деформирования и разрушения бороалюминия [7], экспериментальные исследования [15] позволяют выделить расслоения и поперечные трещины как наиболее опасные дефекты структуры композита. Поперечные трещины существенно снижают статическую прочность бороалюминия, а при воздействии циклических нагрузок являются очагами возникновения продольных расслоений, рост которых, в свою очередь, может привести кфазрушению за счет резкого снижения сопротивления материала действию сдвиговых деформаций. [c.227]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...