Выносливость волокон

Модуль упругости при изгибе можно определять при изгибе отрезка нити или волокна по схеме балки, лежащей на двух опорах, или консоли, закрепленной с одного конца. В отечественной практике определяют устойчивость к изгибу при многократной (многоцикловой) деформации, т. е. определяют выносливость волокна или нити к изгибу. [c.146]

В одном из самых первых сообщений относительно усталости волокна и ткани Буссе и др. [72] указывали, что выносливость корда из найлона, хлопка и вискозы обратно пропорциональна скорости этапов термически активированного течения. [c.261]

По другим данным [9], сохранение прочности после многократных изгибов может быть увеличено с 69% до 90—91% в результате использования совмещенного процесса вытягивание — терморелаксация, при этом модуль жесткости волокна снижается с 84 (8,4) до 43 Н/мм (4,3 кгс/мм ). С увеличением крутки полиэфирных технических нитей в пределах 300—760 витков/м выносливость при двойных изгибах линейно растет, но максимум прочности находится в области значений крутки 250 витков/м [И]. [c.250]

Стеклянный корд уступает металлическому в основном по прочности, а корду из волокна СВМ по плотности, выносливости к многократному сжатию и прочности. [c.69]

Армирование металлов высокопрочными и высокомодульными волокнами и дисперсными частицами позволяет улучшить комплекс их физико-механических харакгеристик повысить предел прочности, предел текучести, модуль упругости, предел выносливости, расширить температурный интервал эксплуатации. [c.105]

Весьма перспективные материалы для производства глубоководных аппаратов — пластики, армированные углеродными или борными волокнами. Широкое применение этих волокон ограничивается их высокой стоимостью. Однако, по данным исследователей США, эпоксидный слоистый пластик, армированный углеродными волокнами (см. Углеродопласты), более перспективен для изготовления корпусов глубоководных аппаратов, чем стеклопластик, вследствие более высоких модуля упругости и усталостной выносливости и меньшей плотности. [c.482]

Корд, изготовленный из полиэфирного волокна и резин специальных составов, показывает большую усталостную выносливость, при многократных деформациях растяжения — сжатия на приборе типа FV-09, чем вискозный корд . [c.27]

Рис. 2.73. Зависимость усталостной выносливости до начала растрескивания образцов от амплитудного значения относительной сдвиговой деформации (постоянного угла закручивания) при усталостных испытаниях на кручение отвержденной эпоксидной смолы (1) и материалов на ее основе с высокопрочными (2) и высокомодульными (3) углеродными волокнами [147].

Герольд [17] для хромоникелевой стали на полированных образцах получил разницу в значении предела выносливости у образцов с продольным и поперечным направлением волокна, равной 4%, а па надрезанных образцах 13%. [c.27]

Из табл. 8 И фиг. 12 видно, что предел выносливости как образцов с продольным, так и поперечным направлением волокна возрастает в одинаковой мере с увеличением степени обжатия и достигает максимального значения 10—12% при 22-кратном обжатии. [c.28]

Результаты этой работы показали, что снижение предела выносливости образцов, вырезанных поперек волокон и прокованных со степенью обжатия 5—6, по сравнению с образцами, вырезанными вдоль волокон, находится в пределах до 11%. Направление волокна под углом 45°, которое имеет место в щеках коленчатых валов, практически не снижает предела выносливости по сравнению с образцами, имеющими продольное направление волокон. [c.31]

Рукава с текстильными оплетками. Исследование выносливости рукавов с текстильными оплетками показало существенную зависимость работоспособности рукавов от материала каркаса. Каркас из высокомодульного лавсана (34,5/4/3) с малой деформацией при трехкратном запасе прочности оказывается почти в 3 раза более выносливым, чем каркас из нитей капрона (34,5/4/3) или в 4 раза против хлопковых нитей (37/17). Значительная деформация каркаса из полиамидного волокна сопровождается трещинами в резиновой камере, что, по-видимому, вызывается как двухмерным напряжением резины, так и зависимостью выносливости резины от скорости снятия нагрузок. [c.146]

Рассмотрим основные факторы, влияющие на результаты испытаний. К ним относятся 1) структура материала (химические и межмолекулярные связи), а для текстильных структур в нитях — связи между волокнами и элементарными нитями, обычно возникающие в результате воздействия сил трения при скручивании 2) отсутствие или наличие местных дефектов структуры 3) средняя линейная плотность нити. Зависимость выносливости Лр от линейной плотности Т при одинаковом коэффициенте крутки может быть выражена формулой [c.454]

Вискозный и полиамидный корд не конкурируют друг с другом, а дополняют один другого. Полиамидный корд наиболее целесообразно использовать для шин, испытывающих действие больших ударных нагрузок (авиационных и грузовых автомобильных, эксплуатируемых в тяжелых дорожных условиях). Вискозный корд, учитывая его достаточно высокую прочность и хорошую выносливость в области малых деформаций, следует в первую очередь применять для изготовления покрышек, работающих на хороших дорогах (троллейбусных, автобусных и легковых). Попутно следует отметить, что стоимость полиамидного волокна на мировом рынке в 1,5—2 раза выше вискозного. В условиях Советского Союза затраты труда при получении капронового корда в 1,8 раза больше, чем при производстве вискозного корда. [c.260]

Носов [631] исследовал выносливость кордного волокна из синтетических полимеров и обнаружил, что при многократном циклическом растяжении любой постоянной статистической нагрузке (до разрывной) соответствует свой определенный предел выносливости, на основании чего предложена карта выносливости , характеризующая усталостные свойства материалов. [c.382]

Усталостное разрушение волокна широко исследовали также Преворсек, Лайонс и др. Ссылки на многие относящиеся к данному вопросу статьи даны в работе [78]. Под выносливостью авторы понимают время, требуемое для образования пустот в материале путем перераспределения молекулярных сегментов. Они получили кинетическое уравнение, связывающее число циклов до разрушения с различными механическими и молекулярными параметрами [78]. [c.262]

К измеряемым макроскопическим параметрам, влияющим на развитие усталости материала, относятся деформация ползучести и скорость деформации [72, 116, 122, 123, 147]. Миндел и др. [122] изучали скорость ползучести в зависимости от деформации при чистом сжатии поликарбоната. Эти же авторы обнаружили, что эффективность усталостного нагружения возрастает благодаря увеличению скорости деформации после каждого перерыва нагружения. Поскольку величина деформации, после которой начинается ускоренная ползучесть, остается постоянной (8,8%), выносливость снижается. Ползучесть при растяжении часто вызывает усталостное ослабление полимеров. В 1942 г. Буссе и др. [72] предложили данный механизм для полиамида, хлопчатобумажного волокна и вискозы. Брюллер и др. [147] утверждали, что циклические деформации ползучести рассчитываются с помощью принципа суперпозиции Больцмана. [c.302]

Прочность связи резин с необработанными химическими волокнами, такими как вискозное, полиамидное и полиэфирное волокно, очень мала. Для повышения аги езии между волокнами и эластомерами волокна рекомендуется обрабатывать пропиточными составами. Полиамидные волокна обычно обрабатывают латексно-смоляными пропиточными составами на основе натурального латекса или водных дисперсий синтетических эластомеров. В процессе ва (ьцевания полиамидное волокно, обладающее высокой гибкостью и усталостной выносливостью, проявляет высокую устойчивость к измельчению. [c.180]

Из дифференциального уравненин дпя определения изогнутой оси образца получали выражение для истинного максимального его прогиба, по которому определяли относительное удлинение волокна максимально Уваленного от нейтральной линии. По пересечению линии упругого деформирования металла при статическом нагружении (рис. 15, кривая /) с участками, соответствующими неупругому приращению, полученными при циклическом нагружении в воздухе (кривая 2) и среде (кривая 3) с удовлетворительной точностью можно определить циклический предел пропорциональности. Величина циклического предела пропорциональности, по-видимому, является наиболее близкой к пределу выносливости механической характеристики металла, которая в данном случае указывает на переход от упругого к неупругому деформированию, т.е. однозначно определяет напряжения, при которых начинается процесс накопления необратимого усталостного повреждения. [c.40]

Введение резотропина приводит также к изменению ряда физико-механических показателей вулканизатов. Повышаются модули упругости и эластичность, улучшается сопротивление тепловому старению. Одновременно понижается разрывное удлинение и снижается выносливость при многократном растяжении 124-126 Избыток резотропина отрицательно влияет на механические свойства вискозного волокна. Оптимальным содержанием резотропина в смеси является 3—5 вес. ч. При конденсации резотропина не весь выделяющийся аммиак участвует в смолообразовании. Поэтому несколько более высокие результаты по прочности связи дает совместное введение в резиновую смесь резотропина с резорцином или 5-метилрезорцнном в соотношении 1 1. [c.207]

Бороволокниты — пластики, содержащие в качестве упрочняющего наполнителя борные волокна. Эти материалы отличаются высокой твердостью, прочностью (особенно при сдвиге, срезе и сжатии), жесткостью, малой ползучестью и высокой динамической и статической выносливостью при нагружении в направлении волокон, повыщенной тепло- и электропроводностью и сравнительно низкой плотностью. [c.246]

Бороволокниты характеризуются высокой стойкостью к циклическим нагружениям [28] (рис. У1.П), причем предел выносливости практически не изменяется вплоть до температуры стеклования связующего. Если отношение длины волокна к его диаметру станет равным или ниже 100, то предел выносливости бороволок- [c.254]

Хотя усталостная выносливость полимеров с высокой объемной долей непрерывных однонаправленных углеродных или борных волокон обычно достаточно высока, стойкость композиций разных типов с короткими волокнами к циклическим нагрузкам значительно меньше, так как менее устойчивая матрица в этом случае подвергается большим напряжениям. В матрице легко инициируются начальные повреждения, что приводит к нарушению целостности композиционного материала, хотя волокна остаются неповрежденными. Задолго до резкого падения жесткости материала его проницаемость для воды или водяных паров сильно возрастает. Граница раздела фаз особенно чувствительна к усталостному разрушению, так как сдвиговые напряжения на границе раздела меняют свое направление в каждом цикле, а по краям волокон наблюдается особенно высокий уровень концентрации сдвиговых напряжений. Возможно также, что в композиционных материалах как с хаотическим, так и с ориентированным распределением коротких волокон, концы волокон и слабые места границы раздела служат центрами зарождения усталостных трещин. [c.105]

Экспериментальных данных о поведении композиций с короткими волокнами при циклических нагрузках очень мало. По данным, полученным в работе [75], установлено, что предел усталостной выносливости поликарбоната при 10 циклов возрастает в 7 раз при введении 40% стекловолокон длиной 6,4 мм. В работе [76] определено число циклов до разрушения эпоксидных смол, наполненных короткими борными волокнами, и установлено, что при циклических нагрузках с амплитудой, составляющей любую долю от разрушающего напряжения, число циклов до разрушения быстро возрастает с увеличением характеристического отношения волокон, достигая постоянных значений при lid около 200. Эту величину можно считать критическим характеристическим отношением, выше которого усталостная прочность постоянна и пропорциональна статической прочности при изгибе (рис. 2.48). В этой же работе исследованы свойства эпоксидных смол с ориентированными асбестовыми волокнами. При этом установлено, что их поведение мало отличается от поведения эпоксидных смол с борными волокнами длиной 25 мм. Оуэн с сотр. [77] показали, что усталостная прочность при 10 циклах полиэфирной смолы, наполненной стекломатом с хаотическим распределением волокон, колеблется между 15 и 45% от разрушающего напряжения при статическом растяжении. В работе [78] изучали поведение при циклическом растяжении и изгибе эпоксидной смолы, содержащей 44% (об.) ориентированных стеклянных волокон длиной 12,5 мм. Полученные результаты показывают, что этот материал является перспективным для изделий, работающих при циклических нагрузках, так как предел его усталостной выносливости составляет более 40% от разрушающего напряжения при растяжении. Эти результаты необычны для стеклопластиков, для которых, очевидно, нет истинно безопасного нижнего предела при циклических нагрузках даже в случае непрерывных волокон [79]. Недавно были исследованы свойства при циклических нагрузках промышленных полиэфирных премиксов [80]. Полученные кривые зависимости амплитудного напряжения от числа циклов до разрушения для литьевых премиксов с хаотическим в плоскости распределением волокон (рис. 2.49) можно сравнить с кривыми, полученными Оуэном с сотр. [81] для композиционных материалов с однонаправленными непрерывными волокнами и для слоистых пла- [c.106]

В некоторых случаях усталостная выносливость полимерной матрицы снижается при введении коротких волокон. Так, было установлено, что выносливость полиамидов, наполненных стеклянными волокнами, в 2 раза меньше выносливости ненаполнен- [c.107]

Макроскопические характеристики усталостного разрушения металлов и волокнистых композиционных материалов очень похожи, хотя на микроуровне они различаются очень сильно. Хрупкие материалы, такие как стекло, углерод и бор, не снижают свою несущую способность при циклических нагрузках в отличие от пластически деформируемых материалов. Следовательно, композиционные материалы на основе хрупких волокон должны обладать высокой усталостной выносливостью, если волокна выдерживают основную нагрузку. Это предположение выполняется в случае пластиков, армированных однонаправленными углеродными и борными волокнами при усталостных испытаниях на одноосное напряжение. Диаграммы зависимости максимального напряжения от числа циклов до разрушения (диаграммы а—М) для таких материалов действительно практически горизонтальны и при циклических нагрузках, лежащих ниже полосы разброса статической прочности при растяжении, истинное усталостное разрушение практически не наблюдается. Бимон и Харрис [140], а также Оуэн и Моррис [141] получили одинаковые результаты для карбопластиков на основе эпоксидных и полиэфирных связующих [c.136]

К особенностям ККМП относится высокая выносливость к статическим и динамическим нагрузкам по сравнению со стеклопластиками и ее сохранение в большом интервале низких температур вплоть до —196 °С. Это положительное свойство ККМП обусловлено малой деформируемостью волокна и, следовательно, связующего, что препятствует развитию трещин. Приведенные ниже данные наглядно иллюстрируют преимущества ККМ.П по сравнению с другими материалами И] [c.319]

Поскольку направление волокна в концах валов соответствует продольному, а в шеках оно совпадает с направлением под углом 45°, испытание образцов, вырезанных из концов валов и щек. дает возможность определить влияние направления волокна на предел выносливости. [c.31]

Проведенное исследование механических свойств периферии сечения прокованных заготЬвок, не имеющей ориентированного в направлении течения металла волокнистой структуры, показало, что эта часть сечения в интервале обжатий 3—6,5 обладает достаточно высокими и однородными свойствами образцо1В как с продольным, т ак и с поперечным направлением волокна, но не максимальными, так как при обжатиях, превышающих эти, ударная вязкость, удлинение и предел выносливости образцов с продольным расположением волокон продолжают повышаться. [c.46]

В других работах было рассмотрено изменение свойств при многократном деформиравании и показано, что сначала осуществляется ориентация структурных элементов и лишь затем начинаются собственно усталостные изменения, причем последние сопровождаются разг-рыхлением структуры текстильных конструкций, а в волокнах — возникновением трещин, изменением вязкостей растворов и другими явлениями. В ряде работ предложены новые приборы — пульсаторы (для испытаний на многократное растяжение) и установлены связи выносливости материалов с их поведением при переработке и использо-вапии. [c.343]

Отдельные типы волокон отличаются также механизмами энергообразования. Как следует из табл. 20, медленносокращающиеся волокна, которые имеют малую скорость сокращения, располагают большим количеством митохондрий, ферментов биологического окисления углеводов и жиров, белка миоглобина, который запасает кислород, а также большой сетью капилляров, обеспечивающих достаточное поступление кислорода в мышцы, и большими запасами гликогена. Все это свидетельствует о том, что в МС-волокнах преобладают аэробные механизмы энергообразования, которые обеспечивают выполнение длительной работы на выносливость. Мотонейрон, иннервирующий МС-волокна, имеет небольшое тело клетки и управляет относительно небольшим количеством мышечных волокон (10—180). [c.290]

Креатинфосфокиназный путь ресинтеза АТФ играет решающую роль в энергообеспечении кратковременной работы максимальной интенсивности в течение 15—30 с, например бег на 100 м, плавание на короткие дистанции, прыжки, метания, тяжелоатлетические упражнения и т. п. Он обеспечивает возможность быстрого перехода от покоя к работе, внезапных изменений темпа по ходу ее выполнения, а также финишного ускорения. Функционирует креатинфосфокиназная система преимущественно в быстросокращающихся мышечных волокнах, поэтому составляет биохимическую основу скорости и локальной мышечной силы (выносливости). [c.311]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология