Механические свойства однонаправленно армированного слоя

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОДНОНАПРАВЛЕННО АРМИРОВАННОГО СЛОЯ [c.79]

Вследствие существенного различия между механическими свойствами компонентов армированные пластики крайне чувствительны к разориентации и искривлениям волокон. Под разориента-цией понимается отклонение направления волокон в слоях материала от проектируемого. Такие отклонения обусловлены несовершенством технологии и могут быть одной из причин большого разброса результатов испытаний, особенно у однонаправленных материалов, армированных высокомодульными волокнами. Представление о влиянии разориентации на механические свойства композита дают диаграммы изменения упругих свойств при повороте осей, а также экспериментальные данные. [c.45]

Для компенсации этого недостатка стремятся повысить прочность вращающихся колец путем введения в них слоев армирующих волокон с различными механическими свойствами [9-11]. Основная цель при этом — уменьшить напряжения и снизить деформации в радиальном направлении. Напряжения снижают благодаря использованию во внешней части кольца легких материалов, а для уменьшения деформаций повышают жесткость внешней части. Это может быть достигнуто, например, путем армирования внешней части волокнами, обладающими высоким удельным модулем упругости. В качестве примера изменения типа армирующих волокон в радиальном направлении можно привести кольца, внутреннюю часть которых получают методом намотки стеклянных волокон, а внешнюю часть - углеродных [9] другой пример - формирование внутренней части кольца из стеклотекстолита, а внешней - из однонаправленного стекло- или углепластика [10,11]. [c.192]

Композиционным материалам с однонаправленным и перекрестным расположением волокон, когда необходимая толщина изделия создается последовательной укладкой армирующих слоев,. присущи низкая сдвиговая и низкая трансверсальная прочность. Модуль упругости и предел прочности при межслойном сдвиге и поперечном растяжении— сжатии в таких композициях более чем на порядок отличаются от модуля Юнга и прочности в направлении армирования. В ряде случаев эта особенность может препятствовать реализации высоких прочности и жесткости композиций в конструкциях. Повышение прочности сцепления матриц с волокнами путем их поверхностной обработки способствует увеличению прочности материала при сдвиге и сжатии, но не является эффективным средством повышения упругих характеристик при этих видах нагружения. Существенное возрастание жесткости и прочности при межслойном сдвиге, а также сопротивления материала поперечному отрыву достигается созданием в нем поперечных связей. Материалы с пространственно сшитой арматурой (многослойные ткани), используют при создании стеклопластиков и органоволокнитов. Основной недостаток их — значительное искривление волокон основы, что приводит к резкому снижению характеристик механических свойств композиций в этом направлении. Для высокомодульных углеродных и борных волокон наиболее приемлема схема трехмерного армирования изотропных текстильных материалов ИТМ, при которой волокна сохраняют прямолинейность. В этом случае в разных направлениях могут быть уложены различные волокна, благодаря чему образуется многокомпонентный материал. [c.591]

Именно этот круг проблем и рассмотрен в настоящей монографии. В первой ее главе приведены основные факты из теории поверхностей и тензорного анализа, предоставляющего естественный аппарат для компактной формулировки основных уравнений теории оболочек. Во второй главе кратко обсуждены феноменологический и структурный подходы к описанию эффективных свойств упругих армированных сплошных сред. Авторами использован структурный подход, в результате которого получены выражения для эффективных модулей упругости тонкого слоя, армированного однонаправленным семейством волокон, через механические характеристики составляющих его компонентов и структурные параметры армирования. Здесь же сформулирован и структурный критерий прочности однонаправленно армированного тонкого слоя. [c.12]

Ниже приводятся основные механические характеристики стеклопластика АГ-4-С (в дальнейшем называемого материалом) при нормальной температуре. Рассматриваются стеклопластик с однонаправленным расположением нитей и равнопрочный материал, армированный в двух ортогональных напраапениях с соотношением продольных и поперечных слоев 1 1. Угол между направлением нагружения и направлением армирования обозначен через ф. В табл. 15 приведены стандартные свойства материала. Значе-, ния предела прочности при растяжении, сжатии, изгибе, срезе, модуля упруго-. сти и других механических характеристик однонаправленного материала содержатся в табл. 16. [c.41]

В табл. 44, 45 приведены основные механические характеристики материала 33-18С при нормальной температуре. Рассматриваются механические свойства стеклопластика с однонаправленным расположением нитей и равнопрочного ортогонально армированного материала с соотношением продольных и поперечных слоев 1. 1. Угол между направлением нагружения и направлением армирования обозначен через (р. [c.66]

Чувствительность сорбционных характеристик стеклопластиков к механическим напряжениям зависит от структуры армирования и типа армирующего наполнителя. Так, прочностные и сорбционные свойства стеклотекстолитов более чувствительны, чем свойства ориентированных и изотропных стеклопластиков, к действию механических напряжений из-за наличия искривленных волокон, выпрямляющихся при приложении нагрузки, и возникновения при этом больших местных напряжений, приводящих к образованию микротрещин. Увеличенное поглощение влаги обнаруживают и пластики с ортогональным армированием, у которых наличие в смежных слоях взаимно перпендикулярных волокон также способно вызывать концентрацию напряжений. Менее чувствительны к растягивающим напряжениям однонаправленные материалы (с параллельно расположенными волокнами). Если растрескивание полимерных связующих и расслоение системы матрица-волокно, а следовательно, и интенсификация сорбции для стеклотекстолитов начинают проявляться при нагрузках, составляющих 20-30% от разрушающей, то у однонаправленных стеклопластиков эти явления происходят при нагрузке, равной приблизительно 50% от разрушающей. [c.156]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...