ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы определения упруго-прочностных характеристик композита из "Высокопрочные стеклопластики" На свойства армированных полимеров в той или иной мере влияет большое число факторов вид стеклонаполнителя и связующего, их соотношение в композиции, метод формования изделия, натяжение наполнителя, режим термообработки и т. д. Для гетерогенных систем значения измеряемых величин, как правило, связаны со спецификой изготовления и испытания образцов и результаты лабораторных испытаний не всегда отражают истинные свойства материала. Поэтому корректность исследования зависит от выбора формы и размеров образца, аппаратурного оформления процесса испытания, а также методики обработки полученных данных. При этом испытываемый достаточно простой опытный образец должен в значительной степени моделировать натурное изделие. [c.50] Для этих целей принято использовать кольцевой образец, формуемый методом намотки непрерывного стеклонаполнителя, пропитанного связующим, на вращающийся цилиндрический дорн. Однако это не исключает в отдельных случаях [45, 47] использования призматических образцов, формуемых методо.м пропитки под вакуумо.м и давлением, или вырезаемых из пластин, изготавливаемых намоткой. [c.50] На основании ряда экспериментов [45] и анализа литературных данных [73, 74] можно рекомендовать следующие размеры образца диаметр — 146- 10- м, ширина—Ю- м, толщина — для растяжения 0,9-10 м, для сжатия и изгиба 2-10 м, межслойного сдвига 5 10 м. [c.51] Существуют два технологических приема переработки стекловолокнистых армирующих материалов в ориентированные стеклопластиковые изделия методом намотки. По одному из них армирующий материал в виде первичных или крученых нитей, жгутов или тканей пропитывают связующим и наматывают на дорн по мокрому или сухому методу. Этот прием получггл наибольшее применение в технике. [c.51] Установка для намотки кольцевых образцов [75] (рис. И. 1) позволяет изготавливать кольца по мокрому , сухому (на рисунке ход нити показан пунктиром) и комбинированному методам, когда армирующий материал пропитывается сначала в лаковом растворе связующего с последующим отл имом и подсушкой, а затем — в жидком связующем. Последний метод позволяет значительно снизить пористость образцов стеклопластиков наличие в установке двух ванночек со связующим и двух сушильных камер расширяет диапазон варьирования содержания связующего в композите. [c.51] Установки для изготовления кольцевых образцов по этим двум методам, а также технология формования подробно описаны в работах [44, 75, 79—82]. [c.52] Для определения упруго-прочностных и деформативных характеристик кольцевые образцы испытывают наружным и внутренним давлением оценку прочности при изгибе и межслойном сдвиге проводят на сегментах, вырезанных из колец. [c.52] Среди наиболее распространенных методов приложения внутреннего или наружного давления следует назвать методы жестких полудисков , резинового манжета и гидравлический. [c.52] Зависимость коэффициента т] от отношения толщины образца к его радиусу h/R представлена графически на рис. 11.4 [83]. [c.53] Распределение деформации по окружности кольца и распо-лол ение тензодатчиков по его периметру при испытании жесткими полудисками на растяжение [84] и сжатие представлено на рис. II. 5, II. 6 и И. 7. Результаты эксперимента свидетельствуют о значительной неравномерности деформации по периметру кольца. Это один из существенных недостатков описанного метода. [c.53] Схема расположения тензодатчиков по периметру кольца при испытании на сжатие л есткими полуобоймами. [c.54] При испытаниях на сжатие накладывается эффект потери устойчивости образца. В этом случае метод гидростатического нагружения является предпочтительным. К сожалению, следует признать, что, несмотря на известные преимущества, этот метод трудоемок, малопроизводителен и требует специального дорогостоящего оборудования. [c.55] Как показывают результаты эксперимента, показатели прочности стеклопластиковых колец зависят не только от жесткости упругого основания, но и от геометрических размеров образца. [c.56] Принципиальная особенность этого приспособления состоит в том, что давление на испытуемое кольцо создается не непосредственно рычагами, которые наряду со сжатием передают на кольцо усилие кручения, а при помощи кулачков (ползунов), движущихся в горизонтальной плоскости. Все кулачки кинематически связаны между собой так, что при создании нагрузки на центральный пуансон они строго синхронно перемещаются по радиусу к центру. [c.56] С целью выявления влияния трения отдельных деталей между собой, а также натяга пружин на величину передаваемой на кольцо нагрузки, была экспериментально построена диаграмма зависимости нагрузки при холостом ходе Рд от смещения рычагов в радиальном направлении Д (рис. II. 10). С помощью этой диаграммы значение Рд определяют по конечной величине радиуса Р деформированного кольца. [c.56] Тарировочная диаграмма кулачкового приспособления и — по-казаиия шкалы электронного пзме-/ рнтеля деформации е). [c.58] Толщина тарировочного кольца равна 12 10- м, а Яср = = 79 10-3 м, т. е. h/R v = 0,152. [c.58] В изготовленных приспособлениях соотношение плеч равно единице. Тарировочный опыт показал, что k близко к единице Разрушающее напряжение при растяжении Ов колец определяет ся в режиме постоянной скорости деформирования Ve == onst При определении сгв стандартная скорость Ve = 1/60 % с Для нахождения Рд необходимо знать величину смещения ры чага в момент разрушения кольца. Определение этой величины можно проводить с помощью индикатора по отклонению рычага вдоль радиуса для двух — трех образцов из партии. Далее по формуле (II. 4) или (II. 5) определяется предел прочности кольца при сжатии. [c.58] Метод испытания кольцевых образцов на сжатие при помощи многокулачкового приспособления имеет ряд объективных преимуществ. Однако не теряет ли кольцо устойчивость в процессе нагружения От ответа на этот вопрос зависит окончательная оценка корректности и надежности метода испытания. [c.58] Расчетная схема прн пс-ледовании устойчивости кольца. [c.59] Вернуться к основной статье