ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условия сплошности из "Высокопрочные стеклопластики" Монолитность армированного пластика предполагает сплошность его компонентов, отсутствие нарушения связей по их границам п однородность всей системы в целом. [c.29] Композит остается монолитным до разрушения в том случае, если его разрушение происходит вследствие нарушения сплошности армирующих элементов при достижении предельных значений напряжений. Если же начало разрушения армированного материала связано с нарушением сплошности связующего, с нарушением связей по границе раздела фаз или с потерей устойчивости волокон или слоев, то такой материал не является монолитным, и, следовательно, прочность армирующих элементов используется не полностью [62—65]. [c.29] В работах [4, 62] предлагается принимать. — 0,9. Однако нам представляется, что это значение несколько завышено, так как в этом случае требования к полимерному связующему, как будет показано ниже, становятся практически невыполнимыми. Выбор этого коэффициента должен производиться с учетом конкретных требований к композиту и свойств исходных компонентов. [c.30] Если расчет по сотношенияхМ (1,19) и (1.20) дает разные значения E (G ), то необходимо брать большее из них. [c.30] Полученные выше формулы справедливы только при сохранении сплошности среды, т, е. отсутствии трещин и расслоения связующего и арматуры. [c.30] Параметром, в значительной мере определяющим степень вовлечения в работу непосредственно ненагруженного слоя и склонность к трещинообразованию, является относительная деформация полимерного связующего. [c.32] Если предельная деформация связующего меньще предельной деформации волокна, то разрушение стеклопластика произойдет вследствие образования трещин, если оно больще, то разрущение стеклопластика произойдет без предварительного образования трещин. [c.32] Таким образом, из рассмотрения напряженного и деформированного состояния ортогонально-армированного стеклопластика получена система неравенств (1.19), (1.20), (1.22), (1.23) и (1.25), связывающая физико-механические и геометрические параметры композита, при выполнении которой обеспечивается высокая механическая прочность всей системы. [c.32] Следует отметить, что нагрузка, приложенная к системе, совпадала с одним из направлений упругой симметрии. Если нагрузка действует под некоторым углом а к направлению армирования, вывод условий монолитности совершенно аналогичен рассмотренному (при а ==0,90°), но расчет следует вести с учетом неупругих деформаций. Условия монолитности, полученные при рассмотрении плоских моделей, очевидно, остаются справедливыми и в случае симметрично нагруженных оболочек. Действительно, ввиду симметрии оболочки и симметрии ее нагружения в качестве модели для расчета касательных и нормальных напряжений, значения которых используются при выводе соотношений (1.19) — (1.25), можно принять элементарную полоску, состоящую из чередующихся армирующих и полимерных слоев, т. е. модель, рассмотренную ранее. [c.32] Очевидно, что условия сплошностп, выведенные для работы системы при растяжении и сжатии, справедливы н для случая межслойного сдвига. Действительно, высокая прочность композита при межслойном сдвиге возможна только в том случае, ссли внешнюю нагрузку воспринимает и основной несущий элемент— арматура. Кроме этого, как следует из приведенных ниже рассуждений, существует линейная регрессионная связь между прочностью ориентированных стеклопластиков при межслойном сдвиге и сжатии. [c.33] В работе [2] рассматривается возможность двух механизмов потери устойчивости армированной системы, при которых разрушение связующего происходит под действием либо растягивающих, либо сдвиговых напряжений. Следовательно, прочность стеклопластика при сжатии в значительной степени обусловлена сдвиговой прочностью связующего. При достаточно высокой адгезионной связи арматуры и связующего этот же фактор определяет прочность стеклопластика на сдвиг. Поэтому можно полагать, что существует зависимость между прочностью ориентированного композита при сжатии (сгсж) и сдвиге (Тсдв). [c.33] Отмеченные выше закономерности позволяют предположить, что между Осж и Тсдв вполне возможна если и не функциональная, то по крайней мере корреляционная связь. Для того чтобы установить форму и характер связи между прочностью стеклопластика при сжатии и сдвиге были использованы экспериментальные данные для композитов с разным содержанием наполнителя [66], приведенные в табл. 1.2. [c.33] График этой прямой с экспериментальными точками показан на рис. I. 13. [c.35] Соотношения, связывающие между собой свойства полимера и арматуры, имеют вид неравенств, которые ограничивают значения соответствующих показателей связующего снизу. В этом смысле показательно высказывание В. А. Каргина [67] Можно сказать, что чем ближе модуль связующего к модулю стекла, тем совершеннее распределение механических усилий однако когда мы перейдем к связующему, модуль которого будет равен модулю стекла, мы получим большие механические прочности, но утратим все те преимущества, ради которых соединяли стекло с полимером . [c.35] Условия сплошности композита были получены на основании некоторых модельных представлений. Поэтому экспериментальная проверка предложенных выше неравенств является в то же время оценкой корректности выбранной модели. [c.35] Для обеспечения максимальной прочности армированной структуры необходимо одновременное выполнение всех условий монолитности. Однако в настоящее время не представляется возможным подобрать полимерное связующее, которое бы отвечало всему комплексу предъявляемых требований. В то же время удельный вклад каждого фактора в формирование высокопрочного материала неизвестен. Это приводит к тому, что некоторые исследователи направляют усилия на создание компонентов с такими свойствами, которые не способствуют получению композита с заданными характеристиками. [c.35] Вернуться к основной статье