Армированные пластики анизотропные

В армированных пластиках удается сочетать высокую прочность, характерную для волокнистых материалов, с упругостью, свойственной полимерам при этом волокно выполняет функцию армирующего материала, а полимер — роль связующего, служащего для передачи напряжения во время деформации образца от волокна к волокну и скрепляющего их между собой. Связующее, таким образом, обеспечивает большую одновременность работы всех волокон, более согласованное сопротивление разрыву, что и приводит к возрастанию прочности. Особенно велики подобные эффекты в тех случаях, когда волокна ориентированы в направлении деформирующего усилия параллельно друг другу, как, например, в СВАМе [55] (стекловолокнистый анизотропный материал), где прочность на разрыв достигает величины порядка 50 ООО кгс/см2 и даже выше. [c.473]

Характерной чертой большинства металлополимерных материалов и конструкций является анизотропия деформационных и прочностных свойств. Поэтому для описания напряженно-деформированного п предельных состояний. целесообразно попользовать уравнения механики анизотропных сред, наиболее развитой применительно к расчету армированных пластиков [3—15, 25—27]. [c.114]

Статистическая природа прочности армированных пластиков обусловливает влияние масштабного фактора на прочность стекловолокнитов. При этом масштабный эффект у слоистых пластиков имеет анизотропный характер— изменение толщины образца влияет на прочность в большей степени, чем изменение ширины и длины (рис. .20). [c.148]

Отслаивание. Прочность анизотропных армированных пластиков в поперечном направлении низка и в случае хрупкой матрицы такие пластики склонны к растрескиванию по поверхностям армирования. В связи с этим представляет интерес оценка таких композитов методом отслаивания [17]. Принципиально методика не отличается от описанных выше для проверки на отслаивание клеевых соединений. Путем отслаивания определяют прочность или работу разрушения. В последнем случае определяется трещиностойкость материала, т. е. энергия, которая необходима для продвижения фронта трещины. Удельную работу вычисляют по формуле [c.28]

Нужно подчеркнуть, что особенности армированных пластиков, как анизотропных гетерогенных систем, требуют разработки специальных методов испытаний как материалов, так и элементов конструкций, создания теоретических основ механики армированных полимеров и новых методов расчета конструкций, что само по себе является большой и важной научной проблемой. [c.3]

Большое место в сборнике занимают статьи по механике полимерных связующих и ориентированных стеклопластиков на их основе. В статьях по механике полимеров рассматриваются закономерности механического поведения гомогенных полимеров сетчатой структуры в широком диапазоне изменения параметров состояния, проблема совместной деформации армирующих волокон и связующего, а также закономерности деформации анизотропных армированных пластиков. [c.2]

Отметим, что это выражение совпадает с эмпирическими уравнениями, предложенными для оценки прочности анизотропных материалов типа древесины или слоистых армированных пластиков в зависимости от направления разрушающей силы по отношению к оси ориентации элементов структуры материала. Например, одно из таких эмпирических уравнений имеет следующий вид [c.283]

Для анизотропных материалов простейшие расчетные зависимости были получены вначале при анализе прочностных свойств таких ортотропных материалов, как фанера и различные породы древесины. Затем эти зависимости применялись и для армированных пластиков. Чаще всего эти зависимости имели вид [88, 89] [c.216]

Прочностные характеристики полимеров, наполненных армирующими волокнистыми наполнителями. Отличаются от свойств материалов, наполненных порошкообразными наполнителями, прежде всего тем, что они зависят от свойств компонентов системы, причем в случае армированных пластиков свойства и структура армирующего материала могут являться определяющими для механических и прочностных характеристик системы в целом [7]. Это особенно относится к анизотропным материалам. Поэтому значение физико-химических процессов на границе раздела фаз, рассмо- тренных выше, сохраняется, естественно, и для армированных [c.173]

Композиционные материалы, содержащие волокна, неодно родны. Они делятся прежде всего на квазиизотропные и анизотропные. Армирующие волокна могут иметь различную длину и расположение в полимерной матрице. В связи с этим можно выделить две большие группы армированных пластиков. Первую группу образуют композиты, содержащие дискретные во- окна (частицы с размерами, соизмеримыми во всех направлениях) во вторую группу входят материалы, включающие волокна, собранные в жгуты, ровницу или образующие ткань. [c.295]

По расположению наполнителя композиты первой группы относят к хаотически армированным материалам, в то время как для второй группы пластиков характерно упорядоченное (ориентированное) расположение наполнителя. В качестве наполнителей для материалов первой группы применяют короткие волокна или нитевидные кристаллы. Такие материалы в изделиях изотропны благодаря хаотическому расположению наполнителя, а в микрообъемах они анизотропны. При переработке хаотически армированных пластиков методом литья под давлением и экструзией получаемые изделия могут приобретать анизотропию свойств за счет ориентации полимерной матрицы. Композиционные материалы второй группы обладают очень высокой прочностью и жесткостью. [c.295]

Зависимость механических свойств анизотропных композиционных материалов, армированных непрерывными волокнами, от. соотношения механических характеристик компонентов наиболее изучена. При конструировании пластиков с заданной прочностью, работающих в условиях растяжения вдоль волокон, выбор компонентов может быть осуществлен на основании приближенного расчета по ранее приведенной формуле (5). Если состав композиционного пластика таков, что непрерывные волокна деформируются упруго, а связующее — пластически, то должен быть использован иной вариант формулы [c.26]

Разработка и использование волокнистых композиционных материалов, в которых наполнителем — армирующим элементом — служат короткие или длинные (непрерывные) волокна, а связующим — адгезивом — является полимер, заполняющий пространство. между волокнами и обеспечивающий монолитность композиции, привели к созданию изделий, обладающих качественно новым комплексом эксплуатационных свойств. Волокна обусловливают прочность и структурную жесткость композиций, связующее предохраняет волокна от агрессивного воздействия окружающей среды и обеспечивает возможность взаимодействия между волокна.ми при ме ханических воздействиях. Сочетание высокой механической прочности с малым удельным весом,. химической стойкостью, низкой теплопроводностью и другими ценными свойствами полимеров дает возможность применять армированные ко.мпозиции в конструкциях, где другие материалы оказываются малоэффективны.ми или вообще непригодными. Как правило, все армированные пластики и особенно анизотропные стеклопластики по удельной прочности превосходят многие известные конструкционные материалы, выгодно отличаясь при этом рядом других технологических и эксплуатационных 80 [c.80]

Группа армированных пластиков включает большое количество разнообразных конструкционных материалов — от практически изотропных прессовочных композиций с хаотическим расположением волокна до анизотропных однонаправленных намоточных композиций. Прочность и жесткость этих материалов определяется содержанием компонентов и ориентацией арматуры. Это позволяет изготавливать из армированных пластиков детали, при работе которых поля сопротивлений и действующих усилий оказываются совмещенными. [c.157]

Перейдем теперь к определению вязкоупругих констант композита. В армированных пластиках — существенно анизотропных материалах— даже под действием одной компоненты тензора напрял<екия возможно возникновение всех компонент деформаций. [c.115]

Тканые наполнители производятся главным образом на основе хлопчатобумажных, стеклянных и углеродных тканей. Их используют для получения высокопрочных армированных анизотропных материалов. В зависимости от морфологии используют рулонные ткани, тканые ленты и шнуры, а также однонаправленные ленты, в которых несущие высокопрочные волокна основы соединены в непрерывную ленту редкими нитями утка . На сегодняшний день армированные такими наполнителями пластики обладают наиболее высоким комплексом физико-механических, термодеформационных, теплофизических и эксплуатационных свойств. В качестве свя- [c.21]

На практике обычно схемы нагружения деталей являются достаточно сложными, а методы расчета изделий из композиционных материалов разработаны пока только для простых видов нагружения и напряженно-деформированных состояний. Поэтому при выборе расчетных вариантов весьма важно при достаточно обоснованных допущениях найти упрощенное, но близкое к реальному сочетание формы детали и схемы ее нагружения, учитывающей место приложения, направление и характер действия нагрузок. Например, дисперсно-упрочненные металлополимеры (наполненные тонкими частицами и короткими. волокнами) с определенными допущениями часто считают квазиизотропными, материалы, имеющие однонаправленную ориентацию армирующих элементов (длинномерные фольгированные диэлектрики и другие слоистые металлополимеры), относят к классу трансверсально-изотропных. Если в материале (конструкции) можно выделить взаимно перпендикулярные оси упругой симметрии, его называют ортотроп-ным. Механическое поведение этих материалов хорошо изучено в теории упругости анизотропных материалов [3, 7, 10, 12, 13]. Такая идеализация строения композиционных пластиков и конструкций позволила с достаточной для инженерной практики точностью решить задачи, связанные с конструированием различных оболочек, дисков, балок, пластин, стержней, труб и т. д. Разрабатываются общие методы решения задач механики для более сложных видав армирования [8, 12]. [c.114]

В настоящее время создан ряд композиционных материалов, в которых в качестве наполнителя или армирующего элемента применяются волокна на осно-ре ароматических полиамидов. Получение композиционных материалов из волокон на основе ароматических полиамидов и слюды описано в работе [89]. Во-лакна на основе поли-ж-фениленизофталамида диспергируют в воде (содержание волокон — 0,8%) и смешивают с водной дисперсией слюды (1%), экструдируют, сушат при 125 °С и прессуют при 280 °С и 70 кгс/см . Полученный материал имеет толщину 0,023 см, разрушающее напряжение при растяжении — 10,3 кгс/см , электрическую прочность 288 В/см. Волокна из ароматических полиамидов могут быть использованы для создания слоистых пластиков [90, 91]. Другими компонентами таких пластиков являются слюда, полиимидный отвердитель. Материал характеризуется стабильностью размеров, прочностью при растяжении, устойчивостью к истиранию, высокими теплостойкостью и электрическими характеристиками. Особо прочными являются слоистые пластики, армированные высокопрочными волокнами типа кевлар, сформованными из анизотропных растворов. [c.230]