Напряжения в компонентах однонаправленно-армированного пластика

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]

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

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]

При составлении системы уравнений, определяющей напряженно-деформированное состояние компонентов однонаправленно-армированного пластика при поперечном статическом нагружении, используются следующие исходные предпосылки [c.119]

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]

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]

Рис. 4.8. Зависимость коэффициента концентрации напряжений в полимер-пом связующем при продольном сдвиге однонаправленно-армированного пластика от соотнощения модулей сдвига компонент и объемного содержания

На рис. 4.8 изображена зависимость коэффициента концентрации Хтг от соотношений объемных содержаний и модулей сдвига компонентов. Эта зависимость позволяет установить максимальное значение напряжений тг в полимерном связующем практически для любого однонаправленно-армированного пластика с объемным содержанием волокон в пределах от 0,4 до 0,7 и с соотношением модулей сдвига до 120. [c.124]

Основным структурным элементом конструкционных слоистых армированных пластиков является однонаправленно-армированный слой. Поэтому ползучесть слоистых пластиков определяется упруговязкими свойствами и геометрией расположения отдельных слоев. В свою очередь упруговязкие свойства одно-направленно-армированных слоев определяются свойствами их компонентов. Неоднородностью строения армированных пластиков и различными деформационными свойствами компонентов обусловлена неоднородность распределения напряжений по объему этих материалов. Напряжения в компонентах различны и зависят в основном от соотношения деформационных свойств и объемных содержаний компонентов. При длительном действии нагрузки вследствие выраженного различия упруговязких свойств полимерного связующего и армирующих волокон в компонентах материала происходит перераспределение напряжений во времени. Рассмотрим три независимых случая нагружения [c.91]

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]

Здесь остановимся на другой задаче — определения деформаций ползучести однонаправленно-армированного слоя, т. е. воспользуемся условием <т х>=соп81. Следует отметить, что в процессе ползучести напряжения в компонентах пластика меняются, т. е. происходит их перераспределение во времени. Таким образом, эпюры распределения напряжений сдвига в расчетном элементе пластика в момент нагружения и при установившейся деформации ползучести различны. Характер распределения напряжений сдвига в армированном пластике показан на рис. 3.8. Как видно из рисунка, в плоскости, соответствующей точке М, напряжение сдвига не изменилось. Оказывается, плоскость т является характерной для конкретного армированного пластика, и напряжение тпхт в этой плоскости постоянно в любой момент времени. Положение плоскости т определяется углом фм [c.98]

Напряженное состояние компонентов. В первом приближении можно принимать, что в слоистых пластиках однонаправленно армированные слои работают в условиях плоского напряженного состояния. Таким образом, задача определения напрЕжений в однонаправленно армированном пластике сводится к решению соответствующей плоской задачи теории упругости. Такую задачу можно решить, например, методом комплексного переменного [2 j или при помощи функции напряжений или функции перемещений 117 . [c.129]

Для получения упрощенных зависимостей, описывающих усредненные упругие характеристики двухмерноарми-рованного слоя, использованы подходы, изложенные в работах [4, 18, 49]. Сначала укажем на основные допущения, принятые при приближенном описании деформативных характеристик однонаправленного композиционного материала [49] 1 — компоненты армированного пластика (волокно и матрица) изотропны и линейно упруги и работают совместно на всех этапах деформирования 2 — единичный объем материала находится в условиях плоского напряженного состояния 3 — пренебрегается напряжениями, перпендикулярными к волокнам при действии нормальной нагрузки вдоль волокон 4 — деформации вдоль нагрузки при поперечном (к направлению волокон) растяжении-сжатии пропорциональны в каждой компоненте ее объемному содержанию в материале 5 — напряжения неизменны в объеме отдельных компонентов. [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...