Прочность усталостная стеклопластика

Рис. 4.14. Усталостная прочность полиэфирных стеклопластиков

Рис. 20. Влияние анизотропии на усталостную прочность полиэфирного стеклопластика па основе стеклоткани 181 [образцы вырезаны по основе (/) и под углом 45° к основе (2) ]

Рис. 1У-19. График усталостной прочности стеклопластиков при растяжении (/) и изгибе (//)

При определении усталости стеклопластиков проводят как статические, так и динамические испытания. При изготовлении изделий из стеклопластиков необходимо тщательно анализировать, каким видам деформации подвергнется это изделие, и в соответствии с этим выбрать те или иные виды показателей длительной или усталостной прочности для характеристики этого материала. В большинстве случаев более близкой к практическим условиям работы стеклопластиков характеристикой является динамическая усталость материала это подтверждается опытом применения и других материалов в технике. [c.175]

Сопоставление длительной и усталостной прочности полиэфирных стеклопластиков прн изгибе [c.291]

Необходимо отметить, что в целом вопросы усталостной прочности прессованных стеклопластиков, а также вопросы их прочности в условиях длительного воздействия условий эксплуатации (старение) исследованы недостаточно. [c.108]

Увеличение предела прочности при пониженных температурах приводит к низкой усталостной прочности кремнийорганических стеклопластиков при этих температурах (только при температуре 20° С и —196° С образцы выдерживают 10 циклов при нагрузке, равной 0,3 ов). [c.55]

Существенное влияние на сопротивление усталости композиций оказывает содержание наполнителя. В работах [199, 200] исследовано влияние объемного содержания стеклянного волокна на усталостную прочность полиэфирного стеклопластика при симметричном изгибе и пульсирующем растяжении. Стеклоткань сатинового плетения обрабатывали аппретом волан . Экспериментальные данные для пульсирующего растяжения показывают, [c.280]

Под влиянием динамических нагрузок также наблюдается понижение прочности пластиков. Особенно влияют на стеклопластик знакопеременные нагрузки. В табл. IV-32 приведены данные об усталостной прочности при изгибе стеклопластиков после 5 10 циклов и при изгибе или растяжении после 10 циклов нагрузок (табл. -33). В табл. -34 приводятся сравнительные коэффициенты усталости стеклопластиков после 10 циклов нагрузок при нормальной и повышенных температурах. Табл. -31—IV-34 [c.249]

Результаты исследования усталостной прочности некоторых прессованных стеклопластиков приводятся в работе . Образцы из материалов АГ-4С, и 33-18С равнопрочной структуры выдерживали Ю циклов при напряжениях изгиба, составляющих 30—50% от предела прочности для АГ-4С и 20—30% для 33-18С. При испытаниях [c.107]

Наибольшей длительной прочностью и динамич. выносливостью обладают стеклотекстолиты и ориентированные стеклопластики. Длительная прочность стеклотекстолитов на основе различных связующих при изгибе составляет после 1000 час. нагружения 50—74% от исходной кратковременной прочности, а динамич. выносливость после 10 циклов нагружений — 23—28% кратковременной статич. прочности. Для пластика на основе стекловолокнистых матов длительная прочность лежит в пределах 49—67%, а динамич. выносливость — 18—25% от исходной прочности. Все пластики обладают высокой демпфирующей способностью, благодаря чему уменьшается опасность усталостного разрушения конструкций из них. [c.524]

Повышение температуры приводит к росту молекулярной подвижности, что отражается на динамической усталости самых различных клеевых соединений [2, 3, 63, 120]. При повышении температуры снижается предел усталости, но коэффициент усталости значительно возрастает. При отрицательных температурах может происходить более резкое снижение усталостной прочности, особенно если оклеиваемые материалы различаются по коэффициентам линейного расширения. Однако прочность стеклопластика [c.252]

Рис. 91. Усталостная прочность стеклопластиков из стекловолокнистых матов на различных связующих (полиэфирном, эпоксидном, феноло-форм-

В обоих случаях жесткость материала уменьшается до 50— 60% исходного значения после 10 циклов при уровне напряжений, составляющем около 65% прочности при сдвиге. Ими были испытаны образцы на воздухе, в минеральном масле и воде и было найдено, что масло практически не влияет на усталостные свойства испытываемых материалов, тогда как вода резко ухудшает их. Поверхностная обработка волокон практически не влияет на усталостную прочность материалов (рис. 2.71). В работах [145—147] проведены интенсивные исследования усталостной прочности при кручении цилиндрических стержней из материалов на основе высокопрочных и высокомодульных углеродных волокон при фf = 0,60. Установлено, что при циклическом закручивании образцов на постоянный угол крутящий момент в начальный момент линейно уменьшается с увеличением числа циклов. В определенный критический момент происходит растрескивание образца, и кривая падает значительно более резко (рис. 2.72), так что за усталостную выносливость можно принять число циклов, при котором происходит растрескивание образца. По графической зависимости этого показателя от угла закручивания образца можно получить прямую линию, характеризующую усталостные свойства материала (рис. 2.73). Уже упоминалось, что локальные повреждения в стеклопластиках появляются при очень низких напряжениях по сравнению со статической прочностью. Мак-Гэрри [148] обнаружил непропорционально большое число повреждений, [c.139]

Многочисленные зарубежные исследователи доказывают, что при знакопеременной нагрузке стеклопластики имеют меньшую усталостную прочность и что максимальная усталостная прочность стеклопластиков находится между 10 и 10 циклами приложения нагрузки [c.31]

Исследования влияния повышенных температур на усталостную прочность стеклопластиков при изгибе показывают, что прочность при температуре 260° составляет 7—17% прочности при изгибе при температуре 20°. [c.32]

Следует иметь в виду, что различие в способах армирования стеклопластиков волокнами, а также влагопоглощение оказывают на усталостную прочность меньшее влияние, чем на статическую. [c.32]

Результаты исследования усталостной прочности некоторых прессованных стеклопластиков приводятся в работах [105 108, с. 261]. Образцы из материала АГ-4С и 33-18С (укладка 1 1) выдерживают 10 циклов при напряжениях изгиба, составляющих 30—50% от разрушающих для АГ-4С и 20—30% для 33-1 ВС. При испытаниях отмечается разогрев, разрушение происходит путем расслоения. [c.238]

При исследовании прочности клеевых соединений эпоксидного стеклопластика со сталью, было показано [329], что в то время как хорошие деформационные свойства эластичного клея благоприятно сказываются на прочности соединений при статическом нагружении, при динамическом нагружении тот же клей характеризуется значительно меньшей усталостной прочностью, чем более жесткий клей. [c.217]

Стеклопластик Частота, Гц Усталостная прочность при W=IO циклов, МПа " ц Литера- турный источник [c.204]

Стеклопластик Направление нагружения Число цик- лов, N Усталостная прочность, МПа ОТц [c.205]

Усталостная прочность может быть выражена числом знакопеременных циклов нагружения до разрушения испытуемого образца. На рис. 3.6 приведены кривые усталости стеклопластиков на основе различных смол [12]. [c.124]

Усталостная прочность стеклопластиков ниже, чем у металлов, что объясняется прежде всего гетерогенностью их структуры. Долговечность при циклическом нагружении снижается при повышении температуры и влажности окружающей среды, а также при наличии концентраторов напряжений. В первом [c.452]

Усталостная прочность стеклопластиков......... [c.3]

Под явлением усталости стеклопластиков понимают обычно понижение во времени одной или нескольких прочностных характеристик материала в процессе его эксплуатации под действием системы конечных нагрузок. Такой процесс постепенного разрушения материала, называемый утомлением , моделируют в лаборатории статическими или динамическими испытаниями при наложении на материал длительных однократных ли многократных деформаций, приближающихся по своим условиям к характеру работы материала. Усталость стеклопластиков в процессе их деформации при наложении длительных однократных статических нагрузок характеризуют длительной прочностью, а при наложении многократных циклических нагрузок — усталостной прочностью. [c.175]

Ниже приведены значения усталостной прочности при динамических изгибающих нагружениях двух материалов на основе полиэфирных смол — стеклотекстолита (I) и стеклопластика из стекловолокнистых матов (II) [c.186]

Выдерживание при высокой температуре приводит к значительному понижению усталостной прочности стеклопластиков. Уменьшение прочностных характеристик завиоит от типа омолы, применяемой в качестве связующего. [c.187]

В книге изложены результаты исследований сопротивления армированных и неармированных конструкционных пластмасс статическому и усталостному разрушению. Уделено внимание образованию и развитию хрупкого разрушения органического стекла и полистирола с учетом роли остаточных напряжений, деформациям и разрушению стеклопластиков при статическом и малоцикловом нагружениях, а также усталостным процессам в связи с рассеянием энергии и временными зависимостями условий разрушения. Освещено использование закономерностей сопротивления пластмасс деформациям и разрушению для оценки прочности элементов конструкций. [c.2]

Исследования усталостной прочности ориентированных стеклопластиков при сжатии, проведенные С. Т. Бугло [43], показали, что она зависит от температуры испытаний (рис. 4.15). С повышением температуры в выбранном интервале температур предел усталостной прочности уменьшается, а коэффициент усталостной прочности возрастает (кривые имеют меньший угол наклона). Это может быть объяснено снижением перенапряжений в дефектных областях композита из-за ускорения релаксации напряжений при повышенной температуре. Поэтому повышение температуры приводит к более резкому понижению прочности при однократном нагружении, чем при циклическом (табл. 4.7). [c.206]

Эти результаты коррелируются с полученными нами данными при изучении усталостной прочности ориентированных стеклопластиков СВАМ [7]. Испытания модельных образцов показали, что по устойчивости к вибрациям они превосходят такие материалы, как дюралюминий и дельтадревесину. Предел усталости составлял для стеклопластиков СВАМ около 11 кгс/мм (при 10 циклах), тогда как предел усталости дюралюминия в этих условиях не превышал 10 кгс/мм . [c.336]

В режиме усталостного нагружения могут эффективно эксплуатироваться только полимерные материалы с определенными де-формационно-прочностными характеристиками. Из термопластов на сегодняшний день лучше других зарекомендовали себя полиамиды. Стеклонаполненный полиамид П68-ВС демонстрирует усталостную прочность на уровне металлов (рис. 25, кривая 1). Характеристики ненаполненного ПА (кривая 2) ниже. Жесткий сетчатый эпоксидно-новолачный блоксополимер (ЭНБС), статические свойства которого выше, чем у ПА, в режиме симметричного изгиба существенно уступает ему (кривая 3). В то же время армированные стеклопластики на олигомерном связующем даже на базе п = 10 [c.99]

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]

Следует отметить также, что в литературе приводятся и другие разноречивые сведения о длительной и усталостной прочности стеклопластиков, содержащих одинаковые наполнители и связующие. Эти колебания усталостных характеристик обусловлены большим ассортиментом исходного сырья, необходимого для получения стеклопластиков, различием их показателей, раз1ными методами получения этих продуктов, вследствие чего стеклопластики на одном и том же сырье значительно отличаются друг от друга. Кроме того, до настоящего времени отсутствуют общепринятые методы испытания и стандартные приборы для исследования усталостных свойств стеклопластиков. Все это приводит к разным результатам 1при определении длительной и усталостной прочности стеклопластиков, раз- [c.188]

Рнс. 4.15. Завнсниость усталостной прочности прн сжатии ориентированного стеклопластика от температуры [c.205]

Кратковременные испытания механических свойств стеклопластиков не воспроизво1дят условий эксплуатации этих материалов и изделий из них и поэтому не являются исчерпывающей характеристикой этих материалов. Значительно более полно можно оценить работоспособность стеклопластиков и изделий из их по данным длительной и усталостной прочности. [c.175]

Введение порошкообразных наполнителей в стеклопластики (например, в(ведение карбоната кальция н силиката алюми-ния2°) не оказывает заметного влияния на их усталостную прочность. [c.186]

С увеличением влагопоглощения усталостная прочность стеклопластиков при статическом нагружении понижается. Результаты определения влияния влажности а усталостную прочность стеклотекстолита на полиэфирной смоле показали, что после 10 циклов нагружения разрушающая нагрузка снижается с 2260 кг1см в нормальных условиях (относительная влаж-.ность ф=65%) до 1400 кг см во влажных условиях (относительная влажность ф = 95%). После 10 циклов предел выносливости соответственно снижается с 728 кг см в нормальных условиях до 658 кг1см во влажных условиях. Таким образом, по мере увеличения количества циклов нагружения во влажных условиях наблюдается уменьшение скорости снижения меха-(Ничеаких свойств, которое при 10 циклах составляет только 8% от усталостной прочности в нормальных условиях. [c.188]

В настоящее время проводятся работы по использованию стеклопластиков в конструкции реактивных двигателей, например для направляющих лопаток компрессора. Применение таких лопаток на первых ступенях, где тем)пература у ряда дви-1гателей не превышает 150— 250°, позволило бы снизить вес двигателя. Вес лопаток из стеклопластиков составляет 25%, а вес лопаток из титана 60% от веса стальных лопаток при той же прочности . Разрушение лопаток в основном связано с недостаточной усталостной прочностью стали. При изготовлении лопаток из стеклотекстолита или ориентированных стеклопластиков не только уменьшается их вес, но и облегчается конструкция диска, в котором они крепятся, за счет уменьшения центробежных сил, создаваемых лопатками. Лопатки из стеклопластиков обладают высокой демпфирующей способностью, благодаря чему концентрация напряжений в них невысока и уменьшается опасность усталостного разрушения. Интересно отметить, что при работе двигателя при нагрузке лопатки 110% от расчетной в течение 15 мин. не наблюдалось (ползучести. Лопатки двигателя успешно выдержали испытание при 150° в течение 100 час. . [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология