Примеры расслоения у свободной кромки

На рис. 2.2 представлен пример расслоения у свободной кромки слоистого композита конечной ширины, нагруженного осевым растяжением. В этом случае вблизи свободных кромок могут развиваться значительные напряжения во всех трех направлениях [2] а компоненты межслойных напряжений могут вызвать расслоение вдоль кромок [3]. [c.92]

Другой пример расслоения со сложным контуром показан на рис. 2.9. Последовательность рентгеновских снимков получена для образца из эпоксидного углепластика с укладкой [02/90з° при различных уровнях возрастающей растягивающей нагрузки. Видно, что при наименьшей нагрузке слой 90° подвержен только поперечным трещинам, распределенным по длине образца. Эти трещины проявляются как локальные дефекты и вызывают высокую концентрацию напряжений вблизи себя. В сочетании с кромочным эффектом это приводит к ряду локализованных расслоений, напоминающих по форме ноготь и распределенных по поверхности раздела 0°/90° вблизи свободной кромки. С увеличением нагрузки тре- [c.99]

ПРИМЕРЫ РАССЛОЕНИЯ У СВОБОДНОЙ КРОМКИ [c.115]

В настоящей главе представлен метод, основанный на скорости высвобождения энергии деформирования, который применен для описания ряда задач расслоения у свободной кромки. Все слоистые композиты, выбранные в качестве примеров, за исключением, вероятно, одного, проектировались и нагружались таким образом, чтобы инициировать расслоение у свободной кромки без значительного взаимодействия с другими типами растрескивания матрицы. Предполагается, что возникающее расслоение распространяется по заданной поверхности раздела слоев поперек ширины образца ком- [c.125]

В качестве другого примера рассмотрим квазиизотропные слоистые композиты со слоями 30° и 90°. Последовательность укладки ( 30°/90°) обусловливает появление межслойного растягивающего напряжения, и, следовательно, слоистый композит с такой укладкой склонен к расслоению. Если изменить укладку так, чтобы слои 90° оказались снаружи [(90°/ 30°) ], то нормальное напряжение на свободной кромке становится сжимающим и не вызывает расслоения. В качестве следующего примера рассмотрим 16-слойные композиты (0°/ 45°/90°)2j и (0 / 45 /90 j. Максимальное межслойное нормальное напряженнее срединной плоскости намного меньше в случае, когда слои не сгруппированы вместе, а распределены по толщине (рис. 3.50). Композит с распределенными слоями [(0°/ 45°/90°)j]npn статическом нагружении не обнаруживает расслоения вплоть до разрушения. Выбор подходящей укладки при проектировании слоистого композита позволяет настолько снизить растягивающую компоненту межслойного напряжения, что расслоение становится маловероятным или совсем исключается. [c.184]

Наконец, на рис. 2.7 представлен рентгеновский снимок в плане образца из эпоксидного углепластика с укладкой [902/02/ 45 , на-гружешюго осевым сжатием и испытавшего расслоение у свободной кромки. В данном случае существовало поле растягивающих межслойных напряжений вдоль свободных кромок в слоях 45° [12]. Как следствие, произошло расслоение на поверхности раздела + 45°/—45°. Отметим, что контур распространяющегося расслоения не является таким же ровным вдоль свободной кромки, как в предыдущих примерах. Возможно, это обусловлено наличием концевых накладок, а также малой длиной самого образца. В эксперименте [12] образец разрушился из-за выпучивания слоя, которое произошло вслед за расслоением у свободной кромки. [c.99]

В проведенном выше обсуждении акцент сделан на физическом характере расслоения у свободной кромки, которое наблюдалось при испытаниях некоторых образцов установлен ряд важных геометрических факторов, влияющих на результаты испытаний. Во многих конструктивных элементах имеются разрывы как геометрических параметров, так и физических характеристик, в зоне которых концентрация нагфяжений выше, чем у свободных кромок. В качестве примера на рис. 2.8 представлен рентгеновский снимок образца из эпоксидного углепластика с укладкой [45°/02/—45°/02/90°] в окрестности сквозной трещины после растягивающей нагрузки, составляющей приблизительно 94% предельной. Видно, что расслоение происходит как вдоль свободных кромок образца, так и вокруг отверстия. Расслоение контура вокруг отверстия имеет сложный характер, причем повреждение не ограничивается одним только расслоением. [c.99]

Как и в предыдущем случае, испытывались образцы, изготовлен ные из эпоксидного углепластика на основе композиции As-3501-06j развитие расслоения у свободной кромки во всех трех слоистьц композитах произошло по срединным плоскостям. Расслоение ре гистрировалось рентгенографически пример рентгеновских снимкоц приведен на рис. 2.7. Подробности этих экспериментов и их результаты содержатся в работе [12]. [c.120]

Наконец отметим, что расслоение у свободной кромки — толь ко частный случай более сложных задач расслоения, встречающихся на практике. Возьмем к примеру рентгеновский снимок, показывающий локализованное расслоение вокруг отверстия в слоистол композите (рис. 2.8). В этом случае контур расслоения являете двухмерным, а соответствующее поле напряжений — трехмерным. Если такая задача должна рассматриваться с точки зрения механик ки разрушения, то требуется соответствующий критерий образовав ния и развития трещины. Однако на этот счет имеется очень мало информации. [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...