Однонаправленно-армированные пластики

При известных значениях Е , Е и У12 коэффициент Пуассона уз1 однонаправленно армированного пластика [c.281]

Модуль сдвига в плоскости изотропии однонаправленно армированного пластика может быть найден по зависимости [c.281]

Для однонаправленно армированных пластиков, однако, все наоборот — образование в т. 0 = 0о трещины ведет к разрушению, так как трещина может продвинуться на очень большое расстояние — например, следуя вдоль волокон. [c.64]

Однонаправленно-армированные пластики [c.45]

Дисперсная структура однонаправленно-армированных пластиков дает возможность прогнозировать упругие свойства этих материалов по упругим свойствам их компонентов. Такой подход раскрывает возможность решения и обратной задачи — оптимизации упругих свойств компонентов по заданным упругим свойствам композиции. [c.45]

Анализ зависимости коэффициента т от деформативных характеристик компонентов показал, что влияние поперечных эффектов, возникающих в результате различия коэффициентов Пуассона полимерного связующего и волокон, на модуль упругости пластика Е в самых экстремальных случаях не превышает 2% . Следовательно, с достаточной для практики точностью модуль упругости однонаправленно-армированных пластиков в направлении армирования определяется зависимостью [c.46]

Анализ полученных результатов показал, что коэффициент Пуассона практически не зависит ни от упругих свойств компонентов, ни от геометрии строения однонаправленно-армированного пластика, а определяется лишь объемным содержанием арматуры и коэффициентами Пуассона компонентов. Поэтому для практического применения рекомендуется зависимость [c.47]

Если деформативные свойства однонаправленно-армированных пластиков в направлении армирования в основном определяются жесткостью волокон и практически не зависят от геометрии упаковки волокон, а в ряде случаев и от деформативных свойств полимерного связующего, то на деформативные свойства пластика в направлении, поперечном направлению армирования, существенно влияют как деформативные свойства полимерного связующего, так и геометрия распределения волокон в поперечном сечении пластика. [c.47]

Рис. 2.5.- Повторяющийся элемент модели однонаправленно-армированного пластика. Пояснения в тексте.

Интегрируя напряжения сдвига, устанавливаем связь между средним напряжением и средней деформацией пластика. В результате продольный модуль сдвига однонаправленно-армированного пластика в зависимости от коэффициента армирования, схемы расположения волокон и деформативных свойств компонентов определяется выражением [c.53]

Рис. 2.9. Расчетная модель однонаправленно-армированного пластика при

ОДНОНАПРАВЛЕННО-АРМИРОВАННЫЙ ПЛАСТИК [c.91]

При осевом нагружении расчетную модель однонаправленно-армированного пластика можно представить в виде бесконечно длинного стержня, помещенного в цилиндр конечной толщины. Решая краевую задачу, нашли [13] напряжения в волокнах и полимерном связующем при кратковременном осевом нагружении. Напряжения в направлениях, перпендикулярных к направлению нагружения (они возникают за счет различия коэффициентов Пуассона полимерного связующего и волокон), для стекло- и углепластиков не превышают 10—12% от напряжений в направлении волокон. Для практических применений этими напряжениями можно пренебречь напряжения же в направлении армирования в полимерном связующем и в волокнах пропорциональны их жесткостям. [c.92]

Таким образом, актуальной является проблема определения деформаций ползучести однонаправленно-армированных пластиков при нагружении в направлении армирования по деформационным свойствам их компонентов. Задача сводится к решению системы двух линейных интегральных уравнений типа [c.92]

Опуская подробности решения системы уравнений (3.17) — (3.19) при условии <Б1 (0> = ел(0 = бл(1), приведем здесь лишь конечный результат, согласно которому кривая ползучести однонаправленно-армированного пластика в направлении армирования определяется зависимостью [c.93]

Отношение деформации установившейся ползучести (ёц(оо)) к кратковременной деформации <ец(0)> характеризует степень ползучести материала и является характеристикой реономных свойств материала для заданного вида нагружения. В случае закона деформирования однонаправленно-армированного пластика при осевом нагружении в направлении армирования, выраженного в форме уравнения (3.20), степень ползучести характеризуется выражением [c.94]

Для определения напряженно-деформированного состояния компонент однонаправленно-армированного пластика при длительном поперечном нагружении следует решить объемную краевую задачу для неоднородной двухкомпонентной среды. Однако в настоящее время точного решения такой задачи не существует, Руководствуясь целью установления лишь основных, наиболее существенных закономерностей распределения и перераспределения напряжений и деформаций в компонентах при поперечном нагружении пластика, авторы работы [12] рассматривают однонаправленно-армированный пластик как двоякопериодическую среду, повторяющийся элемент которой, выбираемый в качестве расчетной модели, был показан на рис. 2.5. Пользуясь методом гипотетического разреза расчетного элемента на бесконечно тонкие слои, они составляют систему уравнений, отражающую напряженно-деформированное состояние повторяющегося элемента и всего армированного пластика в целом. [c.102]

Решение задачи по определению поперечной ползучести однонаправленно-армированного пластика сводится к решению системы линейных алгебраических уравнений совместно с уравнениями деформирования компонентов. В дальнейшем принимаем, что волокна являются трансверсально-изотропным упругим материалом, а полимерное связующее деформируется согласно зависимости (3.1). В итоге получены зависимости [16] для определения напряжений в волокнах и в полимерном связующем в любой момент времени при длительном статическом нагружении однонаправленно-армированного слоя поперек направления армирования. [c.102]

Таким образом, деформация ползучести однонаправленно-армированного пластика при поперечном нагружении определяется уравнением [c.103]

С учетом геометрии строения однонаправленно-армированного пластика и деформационных свойств комнонентов было получено следующее выражение для определения функции ползучести однонаправленно-армированного пластика в поперечном направлении [c.103]

В предыдущих разделах было показано, что в однонаправленно-армированных пластиках практически отсутствует ползучесть при нагружении в направлении армирования, но она сильно выражена при нагружении в поперечном направлении и при продольном сдвиге. Можно предположить, что при нагружении армированного пластика в направлении армирования деформации, возникающие в поперечном направлении, не зависят от длительности нагружения. Аналогичное предположение о том, что и деформации, возникающие в направлении армирования, не изменяются во времени при статическом нагружении в поперечном направлении, является выражением условия симметричности матрицы податливости однонаправленно-армированного пластика в любой момент времени. [c.106]

Практический интерес представляют деформационные свойства однонаправленно-армированного пластика при нагружении в плоскости армирования в направлениях, не совпадающих с направлениями упругой симметрии. Закон деформирования однонаправленно-армированного слоя при длительном. постоянном плоском напряженном состоянии в самом общем случае характеризуется матричным уравнением, аналогичным уравнению (1.29), где составляющие матрицы упругой податливости заменены соответствующими функциями времени [c.107]

НАПРЯЖЕНИЯ В КОМПОНЕНТАХ ОДНОНАПРАВЛЕННО-АРМИРОВАННОГО ПЛАСТИКА [c.114]

Рис. 4.1. Расчетная модель однонаправленно-армированного пластика при осевом нагружении в направлении армирования.

Для определения поля напряжений в однонаправленно-армированном пластике при нагружении в направлении армирования в качестве расчетной модели будем пользоваться повторяющимся элементом структуры материала. Термин повторяющийся элемент означает, что составной материал образуется из геометрически одинаковых элементов, подвергающихся одинаковым механическим воздействиям. В случае осевого нагружения в направлении армирования с некоторым нарушением строгости разделения армированного пластика на повторяющиеся элементы в целях упрощения расчетов воспользуемся расчетной моделью, показанной на рис. 4.1. В этом случае плоская краевая задача решается в квадратурах, и для определения напряжений, возникающих в полимерном связующем, имеем следующие выражения [c.115]

Объемное напряженное состояние компонентов однонаправленно-армированного пластика при осевом нагружении в направлении армирования создается за счет различия значений коэффициента Пуассона полимерного связующего и волокон. Чем больше это различие, тем больше абсолютные значения напряжений СТг и 09. Однако из результатов, представленных на рис. 4.2, следует, что максимальные значения напряжений в направлениях, поперечных к направлению нагружения, незначительны. Так, для угле- и стеклопластиков эти напряжения не превышают 10—12% от напряжений в направлении армирования. Для практических применений этими напряжениями можно пренебречь, тогда напряжения в полимерном связующем и в волокнах в направлении нагружения будут распределяться пропорционально их модулям упругости. При этом напряжения в полимерном связующем и в волокнах соответственно определяются зависимостями [c.116]

Так как отношение модулей упругости волокон Явг и полимерного связующего Еа для высокомодульных волокон составляет 40—100, то напряжения в полимерном связующем при продольном осевом нагружении однонаправленно-армированных пластиков не превышает 1—2,5% от напряжений в волокнах. [c.117]

Габлица 1.3. Свойства однонаправленных армированных пластиков на основе эпоксидной матрицы [c.22]

Сухой (т. е. с использованием препрегов) метод получения профильных изделий из однонаправленных армированных пластиков разрабатывается в настоящее время в США, однако сведения об этих работах крайне скудны. [c.58]

Косоугольный слоистый пластик. Прочность косоугольно-армиро-ванного слоистого пластика так же, как и его упругие характеристики, существенно зависит от схемы ориентации волокон. Прочность однонаправленного слоистого пластика (т. е. при а = 0) можно легко рассчитать, зная прочностные характеристики отдельных слоев пластика. Прочность слоистого пластика, однонаправленные слои которого расположены под углом а к направлению приложения нагрузки, можно вычислить следующим образом. Прежде всего вычисляют компоненты напряжений в отдельных слоях пластика. Затем раскладывают их на составляющие в направлениях вдоль и перпендикулярно волокнам, сопоставляют со значениями прочности однонаправленного армированного пластика для соответствующего слоя и рассчитывают прочность слоистого пластика, напряженное состояние которого в целом задано условиями нагружения. [c.186]

Прочность, модуль упругости и другие механические характеристики волокон из оксида алюминия близки по своим значениям к аналогичным характеристикам углеродных волокон. Поэтому можно использовать те же методы расчета композиционных материалов, что и в случае углепластиков. Методы формования армированных пластиков на основе волокон из оксида алюминия аналогичны методам формования углепластиков. Физико-механические характеристики однонаправленных армированных пластиков на основе эпоксидной смолы и волокон из оксида алюминия приведены в табл. 8.9. От углепластиков эти материалы отличаются тем, что обладают хорошими электроизоляционными свойст- [c.283]

Модуль упругости в ггаперечном направлении Е2 и коэффициенты Пуассона У12 и У23 определяются с использованием двоякопериодической расчетной модели однонаправленно армированного пластика (рис. 5.1.2, а). Повторяющийся адемент структуры разделен на тонкие параллельные слои (рис, 5.1.2, б). [c.279]

При продольно.м сдвиге моиослоя исчерпание прочности связующего в точках максимальной концехгграхдхи напряжений не приводит к лавинообразному разрушению материала, а влечет за собой условное течение связующего и перераспределение поля напряжений в монослое. Экспериментально усганоатено, что в результате условного течения связующего прочность при продольном сдвих е однонаправленно армированных пластиков в пределах разброса можно считать равной прочности связующего при сдвиге т . Следовательно, концентрация напряжений в пластике при сдвиге как бы не проявляется и не влияет на его прочность. В таком случае можно принимать = 1. [c.296]

Изменение коэффициента Пуассона однонаправленно-армированного пластика в плоскости изотропии согласно (2.14) в зависимости от объемного содержания и соотношения деформативных свойств компонентов в этой плоскости показано на рис. 2.8. Из рисунка видно, что соотношение модулей упругости полимерного связующего и арматуры существенно влияет на значения У[ . Из рисунка также следует, что коэффициент Пуассона в плоскости изотропии для пластиков с выраженным различием модулей упругости в этой плоскости (стеклопластики, боропластики) не подчиняются закону смеси . В этих случаях значения коэффициента Пуассона для объемных содержаний волокон, применяемых в конструкционных материалах, существенно ниже значений коэффициента Пуассона Увгд. [c.52]

Таким образом, степень ползучести однонаправленМо-армированного органопластика г ц и пропитанной органической нити т)в практически одинакова (отличие около 1%). Следовательно, кривые ползучести однонаправленно-армированного пластика и пропитанной нити при фиксированном значении напряжения отличаются лишь масштабным коэффициентом, равным отношению деформаций пластика и нити при кратковременном нагружении [c.96]

Кривая ползучести однонаправленно-армированного пластика при продольном сдвиге определяется в результате обобщения зависимости (3.29) для длительно действующего постоянного напряжения тухт. В результате получаем следующую зависи- [c.99]

Таким образом, ползучесть однонаправленно-армированного пластика согласно зависимости (3.32) и с учетом (3.33) про-гнозируется по вязкоупругим свойствам полимерного связующего. На рис. 3.9 сплошной линией изображена расчетная кривая ползучести при продольном сдвиге для фенолоформальдегидного стеклопластика. При этом были использованы следующие исходные данные 115 = 0,52 = 2,8-10 МПа Ед = = 0,36-10 МПа Ул = 0,35 л = —0,35 Рл = 0,21 сут-°-б5 Хл = = 0,17 сут-°> . На рис. 3.9 приведены также экспериментальные результаты, нолученные при напряжении сдвига <тцх>= =22,5 МПа. Хорошее совпадение экспериментальных и расчетных результатов служит подтверждением обоснованности допущений, использованных при составлении расчетных зависимостей. [c.100]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...