Осевое нагружение в направлении армирования

Для конструкционных армированных пластиков соотношение жесткостей волокон в продольном направлении и полимерного связующего даже при кратковременном нагружении в зависимости от типа волокон меняется в пределах 20—120. При возрастании длительности нагружения это соотношение увеличивается. Боро-, угле- и стеклопластики при осевом нагружении в направлении армирования практически не ползут. Иначе обстоит дело с однонаправленно-армированными органопластиками. Этим материалом свойственна ползучесть. Полная деформация органопластика, состоящая из упругой деформации и деформации ползучести, может превышать упругую деформацию в 1,6 раза [48]. Характерной особенностью кривых ползучести органопластиков (рис. 3.6) является большая длительность достижения деформации установившейся ползучести. [c.92]

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]

Осевое нагружение в направлении армирования [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]

Рис. 6.12. Предельная кривая прочности ортогонально-армированного (1 2) стеклопластика при комбинированном сдвиге и осевом нагружении в направлении 1 (см. рис. 6.10, а). Буквы (а) — (е) соответствуют уравнениям примера № 6.1, по которым построены кривые.

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]

Пример № 3.5. Построить кривую ползучести однонаправленно-арми-рованного фенолоформальдегидного стеклопластика при осевом нагружении под углом а = 30 к направлению армирования. Исходные данные те же, что и в примерах № 3.3 и 3.4. [c.108]

Пример № 6.1. Построить предельную кривую прочности для ортогонально-армированного (1 2) стеклопластика при комбинированном осевом нагружении и сдвиге в направлениях упругой симметрии. Исходные данные следующие д = 70 ООО МПа Гв=0,23 8 = 0,027 = 0,014 = 3000 МПа Гд = 0,36 / д=70 МПа = 60 МПа а, = 1,75. Коэффициенты армирования слоев, ориентированных в направлениях 1 и 2, одинаковы, т. е. 11)а = = ф = 0,50. Отнощение суммарных объемов VI и Кг этих слоев составляет 1 2, т, е. в данном конкретном случае коэффициент укладки волокон равен [c.171]

Пример № 7.8. Построить предельные кривые прочности при комбинированном осевом нагружении и кручении для косоугольно-армированной стеклопластиковой оболочки с дополнительным армированием в тангенциальном направлении. Исходные данные такие же, как в Примерах № 7.1 и № 7.7. [c.205]

В табл. 6.2.7, 6.2.8 в зависимости от параметра R/h приведены значения максимальных безразмерных прогиба, изгибающего момента, окружного усилия, нагрузок начального разрушения связующего и армирующих волокон. Результаты получены для двухслойной оболочки с жесткими днищами, нагруженной внутренним гидростатическим давлением интенсивности Р, первый (внутренний) слой которой армирован в осевом направлении, второй — в окружном. Принималось, что модули Юнга, коэффициенты Пуассона и пределы прочности (текучести) материалов связующего обоих слоев одинаковы [c.172]

Зависимость характеристик напряженно-деформированного состояния от соотношения между модулями Юнга связующего и армирующих волокон исследовалась на примере двухслойной консольной цилиндрической оболочки, нагруженной внутренним равномерно распределенным давлением интенсивности Р, первый (внутренний) слой которой армирован в осевом направлении, второй — в окружном. Принималось, что край д = О оболочки защемлен, край д = I свободен от усилий. Этому способу закрепления и нагружения краев оболочки соответствуют краевые условия (6.2.8). [c.174]

В табл. 6.2.11, 6.2.12 в зависимости от параметра R/1 приведены результаты расчета двухслойной цилиндрической оболочки с жесткими днищами, нагруженной внутренним гидростатическим давлением. Результаты получены для оболочки, первый (внутренний) слой которой армирован в осевом направлении, второй — в окружном при следующих значениях параметров [c.175]

Существенно иначе деформируются в поперечном направлении образцы, армированные по схеме [ 30°/90°] при нагружении до уровня осевой деформации = 0,5% и кромочная грань (ej), и середина образцов (ф линейно сжимаются по высоте, однако при дальнейшем нагружении боковая грань начинает интенсивно расширяться, и при = 0,6—0,7% становится заметным расслоение образцов в срединной плоскости в углеродных слоях, уложенных под углом 90°. Деформация же продолжает линейно изменяться, что свидетельствует о продолжении сужения образца в срединном сечении, в то время как кромочная боковая грань его уже потеряла сплошность и расслоилась. Отметим, что начало расслоения и его рост нельзя заметить по приведенной зависимости которая вплоть до разрушения [c.313]

Особое внимание при испытаниях армированных пластиков на сжатие следует обратить на способ приложения нагрузки. Различают два способа нагружения образцов при испытаниях на сжатие 1) осевыми (нормальными) усилиями по торцам образца 2) касательными усилиями по боковым граням образца (см. рис. 3.1.7). При нагружении по торцам образца сжимаюш,ая нагрузка должна быть приложена через плоские параллельные опорные поверхности, неровность которых не должна превышать 0,025 мм. Тангенс угла отклонения направления действия нагрузки от продольной оси образца не должен превышать 0,001. Для удовлетворения этих требований и исключения случайных погрешностей при установке образца разработаны многочисленные приспособления для испытаний на сжатие. Точность приложения нагрузки и установки образца в этих приспособлениях обеспечивается высокой точностью изготовления направляющих и опорных поверхностей. Образцы в приспособлениях могут стоять или подпираться по бокам концы их могут быть также фиксированы в заделках, обеспечивающих точнее приложение нагрузки [88, с. 64]. [c.106]

С учетом того, что функции Sn t), Sis t) и See (О описываются формулами (3.45) и таким образом выражаются через функцию D t), деформация ползучести двухнаправленно армированного материала может быть выражена одной экспериментально определенной функцией ползучести полимерного связующего при осевом нагружении. В частном случае, когда а=45°, зависимостью (3.49) определяется ползучесть ортогонально-армированного пластика под углом 45° к направлению армирования. В этом случае [c.111]

Образец с центральным надрезом для растяжения под углом к направлению армирования показан на рис. 4.62. Этот образец имитирует межслойное разрушение однонаправленного композита. Хотя нагружение осуществляется в плоскости образца, разрушение происходит путем распространения трещины между волокнами, т. е. представляет собой межслойное разрушение, затрагивающее в основном матрицу [56]. Изменяя угол ориентации трещины относительно оси нагружения, можно реализовать разные соотношения между вкладами деформирования типов I и II. Если обозначить через удаленное от надреза осевое напряжение, приложенное к бесконечной среде, то коэффициенты концентрации напряжений и [c.277]

В работах [l-з] рассматривалась задача о выборе рациональных схем армирования идеальных цилиндрических оболочек, работающих на сжатие. Реальные оболочки, используемые в ка честве конструктивных элементов, как правило, обладают несовершенствами типа начальной погиби. Как известно [4], несовершенства указанного типа существенно влияют на запас устойчивости оболочек при некоторых видах нагружения и могут приводить к недопустимому понижению несущей способности конструкций, как это имеет место, например, в случае сжимаемых в осевом направлении цилиндрических оболочек и всесторонне обжимаемых сферических оболочек. В научной литературе вопрос о влиянии начальных геометрических несовершенств на устойчивость оболочек освещен достаточно подробно для изотропных оболоч . В связи с широким использованием в инженерной практике композитных материалов освещение указанного вопроса представляет интерес и для композитных оболочек с различнши схемами гфмирования. Наличие такой информации позволило бы более обоснованно выбирать конструктивные и технологические параметры проектируемых оболочечных конструктивных элементов из композитных материалов. [c.2]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...