Хаотическое армирование

Перемешивая пластмассу (полимер) с мелко изрубленным стеклянным волокном, получают композит с хаотическим армированием. Прочность его выше, чем прочность пластмассы, однако прочность стеклянного волокна используется далеко не полностью, так как при разрушении волокна не разрываются, а выдергиваются из пластмассы. [c.43]

На рис. 3 показана конструкция, изготовленная из хаотически армированного и ориентированного композиционного материала. Этот пример иллюстрирует комбинированную систему типа шпангоута фюзеляжа, включающую широкие рамные элементы, подкрепленные ребрами, и ферму с жестко соединенными стержнями. Слабым местом такой фермы являются, естественно, соединения. [c.112]

Для несущих слоев используют полимеры, армированные ориентированными волокнами (в строительстве, в производстве легких самолетов и др.), хаотически армированные материалы (в строительных панелях), алюминий (в большинстве авиационных конструкций), титан (в высоконагруженных элементах летательных аппаратов), нержавеющую сталь (в панелях самолетов В-58 и В-70). [c.198]

В разд. IV обсуждаются некоторые приближенные теории, являющиеся улучшенными вариантами теории эффективных модулей. В разд. V проводится обзор экспериментальных данных о распространении волн в направленно армированных композитах и об их колебаниях. В заключительном разделе указываются различные смежные проблемы, такие, как динамические эффекты в хаотически армированных композитах, динамическое разрушение, оптимизация и нелинейные эффекты. [c.358]

Связь напряжений с деформациями в хаотически армированном композите рассматривалась в работе Мак-Коя [46, который построил теорию для средних (в статистическом смысле) полевых переменных для статистического ансамбля неоднородных линейно упругих тел В исследовании учитывались инерционные эффекты. В работе [38] также исследовались хаотическое армирование и процесс распространения волн в неоднородной среде. Волны в среде, армированной случайно расположенными слоями, рассматривались в статье Циглера [83]. [c.386]

Хаотически армированный композит, анизотропный на уровне структурных элементов. — Прим. ред. [c.35]

Изделия из однонаправленно-, перекрестно- и хаотически армированных углерод-углеродных композитов получают карбонизацией углепластиков при температ ре около ЮОО°С или уплотнением пористой углеродной матрицы с помощью повторяющихся процессов пропитки волокон термореактивными смолами с последующей карбонизацией. [c.164]

В работе [40] предполагается, что уравнение (8.13) дает завышенные значения модуля упругости хаотически армированных в трех направлениях волокнистых композиций, особенно при объемной доле волокон ниже 0,4, и предложено логарифмическое правило смешения [c.268]

В справочнике [5] приведены данные о механических, теплофизических и диэлектрических свойствах с указанием меры рассеяния этих свойств для конструкционных волокнистых стеклопластиков типа АГ-4С, АГ-4В, 33-18С и некоторых других, в том числе ориентированных, хаотически армированных и термопластичных. [c.19]

Хаотическое армирование. В случае хаотического пространственного армирования короткими волокнами композита [c.61]

После подстановки (1.136) в (1.134) и интегрирования полученных выражений с учетом (1.69) получаем соотнощения, совпадающие с формулами (1.133). Таким образом, деформативные характеристики физически однородного хаотически армированного композита, как и следовало ожидать, обладают изотропией. [c.62]

При испытании стеклотекстолитов и хаотически армированных пластиков осциллограмма P—t имеет форму, приближающуюся к синусоидальной без резкого спада нагрузки после достижения максимального значения. При этом с увеличением [c.36]

Для изучения прочности хаотически армированных пластиков, которые могут все-таки иметь незначительную анизотропию свойств, образцы вырезались из средней части листа в одном направлении. [c.51]

Рис. 19. Экспериментальные зависимости прочности от времени испытания при различных скоростях деформирования для стеклопластиков с хаотическим армированием 1 — МД 2 — МВ-1 3 — МВ-2 4 —АГ-4В

Процессы получения армирующих структур для УУКМ. Процесс получения хаотически армированной [c.67]

В связи с этим в настоящей работе сделана попытка систематически изложить результаты экспериментальных исследований механических и теплофизических характеристик некоторых основных конструкционных стеклопластиков. Рассматриваются как ориентированные стеклопластики АГ-4-С, 27-63С, 33-18С и П-2-1С, так и хаотически армированные материалы АГ-4-В, РТП-100, РТП-170, СНК-2-27 и П-1-1, а также термопласты 601-А, 390, 291. [c.3]

Все вышеизложенное относилось исключительно к ориентированным стеклопластикам. Что касается материалов с хаотическим расположением наполнителя, то эту группу стеклопластиков некоторые авторы [4, 13] относят к материалам, обладающим квази-изотропностью физико-механических свойств. Однако исследования структуры хаотически армированных стеклопластиков показывают, что армирующие волокна в элементах деталей располагаются параллельно оформляющим поверхностям пресс-формы. Поэтому такие стеклопластики в деталях обладают более или менее выраженной анизотропией свойств, причем степень анизотропий существенно зависит от конструкционных и технологических факторов. [c.4]

Стекловолокнистые материалы, в свою очередь, можно разделить на ориентированные стеклопластики, получаемые организованной укладкой стеклянных волокон, нитей или жгутов с одновременным или последующим нанесением связующего, и хаотически армированные материалы с наполнителем в виде предварительно сформованных матов, рубленой ровницы или жгутов. [c.8]

Здесь рассматриваются в основном волокнистые материалы как ориентированные, так и хаотически армированные. [c.8]

Хаотически армированные стеклопластики в зависимости от соотношения размеров детали и длины волокна могут "быть [8] [c.9]

С превосходит соответствующую характеристику материале 33-18С и АГ-4-С в 1,12 и 1,18 раза (табл.. 1). Важным показателем является предел прочности при срезе, который у материалов 27-63С и 33-18С составляет 21 кгс/мм , что в 3,2 раза выше, чем у материала АГ-4-С. Из хаотически армированных материалов, которые в основном предназначены для изготовления электроизоляционных и радиотехнических деталей, наибольшей прочностью при растяжении обладает материал АГ-4-В (ав 5,1 кгс/мм , что соответственно в 1,16, 2,04, 3,19 и 3,95 раза выше, чем у стеклопластиков П-1-1, СНК-2-27,РТП-100 и РТП-170). Модуль упругости стеклопластика АГ-4-В в 1,09 и 1,26 раза больше, чем у материалов П-1-1 и СНК-2-27. [c.10]

Повышение температуры приводит к понижению прочности и жесткости, что связано с довольно низкой теплостойкостью наполнителя и особенно эпоксидно-фенольного связующего, в котором при температуре выше 200° С начинаются процессы деструкции. Исключение составляют теплостойкие материалы РТП-100 и РТП-170, прочность которых при повышении температуры до 200° С снижается соответственно в 2,72 и 5 раз, а при дальнейшем нагревании возрастает и для материала РТП-100 при 600° С составляет 63% от исходного значения, а для материала РТП-170 при 400 С — 36%. Влияние повышенной температуры на механические свойства ориентированных материалов зависит от характера приложения нагрузки. В частности, если при растяжении вдоль волокон предел прочности материалов АГ-4-С и 27-63С при 200 С составляет соответственно 64,5 и 71,3% от исходных значений, а модуль упругости в среднем 92%, то при сжатии в тех же условиях предел прочности у стеклопластика 27-63С снижается в 9 раз, а у материала АГ-4-С в 2,6 раза. Предел прочности при срезе уменьшается при нагревании-До 200° С в среднем в 2,7 раза. Отмеченные явления объясняются возрастанием роли связующего в восприятии нагрузки при сжатии и срезе. Еще более интенсивно снижаются прочность и Жесткость при повышении температуры у хаотически армированных стеклопластиков АГ-4-В, П-1-1 и СНК-2-27. При нагревании до 200° С предел прочности при растяжении и модуль упругости уменьшаются в среднем в 2,5 раза, а дальнейшее повышение температуры приводит к быстрому разупрочнению. Так, предел прочности материала АГ-4-В при температуре 500 С составляет всего 8,8% от исходного значения. [c.12]

Для исследования хаотически армированных материалов применялись образцы перечисленных трех типов, при этом образец типа 1 имел форму лопатки. Лопатки применялись при определении механических свойств материала при растяжении в условиях повышенной температуры. Прочность материала, получаемая в результ ате испытания лопаток, несколько выше значений, найденных при растяжении плоских образцов, вырезанных из плит, что объясняется уплотнением структуры наполнителя при индивидуальном прессовании и отсутствием повреждений, возникающих при механической обработке. Следует отметить, что в натурных тонкостенных конструкциях распределение неоднородностей [c.13]

Материал является хаотически армированным, применяется для изготовления шаров, работающих в условиях реверсивного качения, выдерживающих ударные нагрузки. [c.167]

Классификация по способу переработки, или технологическая классификация, делит армированные пластики на литьевые, прессовочные и намоточные. Хаотически армированные материалы перерабатываются методом литья и прессования, ориентированные — намоткой, прессованием, контактным формованием. Способ переработки оказывает сильное влияние на исследуемые свойства материала (подробно об этом будет сказано в разделе 1.3). Технология изготовления и форма образцов для испытаний должны соответ-ствовать назначению исследуемого материала. Этим объясняется различный подход к испытаниям намоточных и прессовочных изделий. [c.20]

Хаотически армированные материалы 20 [c.263]

Первым примером такого рода композитов, получивших достаточно широкое практическое применение, служат стеклопластики (мы не говорим здесь об известных с глубокой древности саманных постройках, т. е. о композитах глина — солома, механические свойства которых совсем не плохи). Перемешивая полимерную массу с мелко изрубленным стеклянным волокном, мы получаем первый пример композита с хаотическим армированием. Прочность такой пластмассы выше, чем прочность неар-мированного материала, однако потенциальная прочность стеклянного волокна используется при этом далеко не полностью, разрушение всегда происходит по матрице, стеклянные волокна не разрываются, а выдергиваются из пластмассы. Следует заметить, что изделия из хаотически армированных пластиков, например полиэтилена, изготовляются обычными способами — путем формования, выдавливания, литья. Поэтому стандартное технологическое оборудование оказывается пригодным для получения таких изделий. [c.684]

Высокие жесткость и прочность армирующих волокон, составляющие основу прочности и жесткости композиционных материалов, реализуются лишь в случае их определенного расположения по отношению к действующему полю напряжений (действующей нагрузке). Вследствие большого разнообразия нагрузок применяются различные схемы укладки арматуры. Варьируя направлением укладки слоев, можно получить слоистые материалы с различной ориентацией армирующих волокон, обладающие в плоскости укладки изотропными и анизотропными свойствами. Именно в возможности придания материалу оптимальной для каждого частного случая анизотропии заключается главное преимущество волокнистых композиционных материалов [44]. В зависимости от ориентации армирующих волокон в плоскости укладки слоистые структуры можно подразделить на следующие основные группы однонаправленные, ортогонально-армированные с переменным углом укладки волокон по толщине, перекрестно-армированные и хаотически-армированные. [c.5]

Перекрестная укладка одинакового числа слоев в двух направлениях образует композиционные материалы с ортотропией в осях, направленных вдоль биссектрис угла между волокнами в соседних слоях. Материалы с переменным углом укладки по толщине одинакового числа слоев в направлениях О, 60 и 120° условно называют материалами звездной укладки (1 1 I). Они являются изотропными в плоскостях, параллельных плоскостям укладки слоев. Трансверсальноизотропными являются и многонаправленные материалы, в которых одинаковое число слоев укладывается в направлениях, я/ц, 2я/л,. .., л, п 3), а также хаотически армированные в одной плоскости короткими волокнами. При использовании в качестве арматуры обычных однослойных тканей получаются композиционные материалы со слоистой структурой (тек-столиты). Возможны различные комбинации структур ткань может быть уложена так, что направления основы во всех слоях совпадают или между направлениями смежных слоев образуется некоторый заданный угол. Кроме того, угол укладки и число слоев по толщине материала могут изменяться. В зависимости от этого можно выделить три основных вида слоистых структур симметричные, антисимметричные и несимметричные. К первому виду относятся материалы, обладающие симметрией физических и геометрических свойств относительно их срединной плоскости, ко второму виду — материалы, обладающие симметрией распределения одинаковых толщин слоев, но угол укладки волокон (слоя) меняется на противоположный на равных расстояниях от срединной плоскости. К несимметричным структурам относятся материалы, не обладающие указанными выше свойствами. [c.5]

Рис. 3. Комбинированная конструкция шпангоута фюзеляжа, в рамных элементах которой иснользован хаотически армированный, а в ферменных — ориентированный композиционный материал (фирма General Dynami s)

Данный обзор исследований волн и колебаний, возникающих в направленно армированных композитах, был по необходимости кратким, и список цитированных работ, бесспорно, далек от полного. Некоторые важные и интересные аспекты проблемы совсем не рассматривались. В числе последних упомянем динамические эффекты в хаотически армированных композитах, механизмы разрушения в условиях динамического нагружения, такие, например, как разрыв волокон и расслоение, оптимизацию структуры, и, конечно, нелинейность связи напряжений с деформациями при динамическом нагружении направленно армированных композитов. Аналитические и экспериментальные работы по этим темам опубликованы, но большая часть из них носит поисковый характер. Краткое обсуждение некоторых из зтих работ содержится в обзорных статьях Гёртмана [29] и Пека [53, 54]. Несмотря на это стоит закончить данную главу несколькими замечаниями относительно хаотического армирования, разрушения, оптимизации и нелинейности, а также перечислением некоторых посвяшенных этим вопросам работ. [c.386]

Рис. 22. Классификация композитов по конструктивному признаку а — хаотически армированные (1 — короткие волокна 2 — непрерывные волокна) 6 — одномерно армированные (1 — однонаправленные непрерывные 2 — однонаправленные короткие) в — двумерно армированные (1 — непрерывные нити 2 — ткани) г — пространственно армированные (1 — три семейства нитей 2 — п семейств нитей)

Квазиизогроптлй хаотически армированный стекловолокнистый пресс-материал (У=0,62) 2 16,3 16,3 6,5 0,27 0,13 0,25 130 250 127 - - [c.313]

На рис. 8.4 (кривые 1, 2, 5) сравниваются относительные модули упругости композиций с однонаправленными (Е Е1, Ет1Ех) и хаотически распределенными в одной плоскости волокнами Е о Е- при Е Ех = 25. Хотя модуль упругости хаотически армированных композиций высок по сравнению с модулем упругости матрицы, он значительно ниже Е однонаправленной композиции. Поэтому при необходимости получить высокий модуль упругости во всех направлениях в некоторой плоскости прихо- [c.267]

Таким образом, для определения составляюпщх тензора средних деформаций в компонентах хаотически армированной среды получаем в корреляционном приближении [c.52]

Наличие в стеклопластиках полимерного связующего, обладающего я ко выраженными реологическими свойствами, обусловливает зависимость механических характеристик этих материалов от скорости нагружения и деформирования. При этом для статического нагружения в широком диапазоне скоростей деформирования модуль упругости остается практически постоянным, а предел прочнсхти увеличивается. В частности, для материала АГ-4-С при увеличении скорости деформирования от 0,03 до 5,4 %/мин Ов увеличивается на 10%, а для стеклопластика 27-бЗС при увеличении сжорости деформирования от 0,012 до 0,17 %/мин Ов возрастает на 20%. У хаотически армированных материалов рост Ов еще более заметен, так как роль связующего в восприя- [c.10]

Модуль упругости изменяется меньше при понижении темрера-туры до —196 С он увеличивается в среднем на 20%. Для хаотически армированных материалов понижение температуры до —60° С вызывает заметное увеличение предела прочности и модуля упругости при растяжении, а также предела прочности при срезе. У материала П-1-1 указанные параметры увеличиваются на 8%, АГ-4-В — на 16%, а у материала РТП-100 — на 35%. Значительное увеличение предела прочности при растяжении наблюдается у материалов СНК-2-27 и РТП-170 (соответственно в 2,36 и 1,94 раза). Твердость рассматриваемых стеклопластиков с понижением температуры возрастает в среднем в 1,4 раза, причин увеличения хрупкости не наблюдается. Однако у материала П-1-1 при понижении температуры до—60° С ударная вязкость снижается на 12%. [c.12]

При испытаниях на растяжение образцов хаотически армированных стеклопластиков при нормальной и повышенных температурах деформация измерялись с помощью экстшзометфа и микрометренного индикатора с ценой деления 0,001 мм. Эксгензсяяетр (рис. 10) устанав- [c.18]

В зависимости от соотношения размеров армирующих элементов и их распо.т1ожения в полимерной матрице могут быть выделены две большие группы материалов хаотически армированные материалы (матрица частица) и упорядочено армированные, илп ориенти- [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...