В предельном случае полного сближения жестких армирующих элементов или их расположения на монолитном основании весь компаунд будет в состоянии максимального трехосного растяжения. Этот случай наиболее опасен с точки зрения растрескивания компаунда.[4, С.172]
На рис. 6.5 показаны напряжения вдоль оси, проходящей :ерез центры двух соседних армирующих элементов. Из этого •исунка видно, что радиальные остаточные напряжения агг яв-[яются напряжениями сжатия и минимальны на поверхности 'аздела. Тангенциальные напряжения ооо также минимальны на говерхности раздела. Осевые напряжения агг являются напря-кениями растяжения и сравнительно мало зависят от простран-твепных координат. Таким образом, в пространстве между ар-шрующими элементами компаунд находится в сложно-напряженном состоянии; при этом особенно опасны напряжения 'астяжения, которые вызывают образование трещин. Как видно |з рис. 6.5, напряжения в таких системах могут быть значи-ельно больше, чем в случае простого одноосного напряжения, 'начения этих напряжений могут превосходить механическую фочность компаунда и вызывать его разрушение. При уменьшении расстояния между армирующими элементами /Сф1 увенчивается, т. е. опасность растрескивания возрастает.[4, С.171]
Скорость накопления импульсов при пагружении резко меняется в зависимости от количества и состояния армирующих элементов, а следовательно, и от несущей способности образца. На рис. 2.26 показаны кривые зависимостей накопленной суммы амплитуд акустических импульсов от времени нагружения для однонаправленного органопластика с различной прочностью образцов R. Скорость нагружения поддерживалась постоянной, равной 32 Н/с. Прочность образцов варьировалась за счет изменения коэффициента армирования. Видно, что скорость акустической эмиссии явно коррелирует с изменением Л. При этом предельная сумма амплитуд акустических импульсов ын практически остается величиной постоянной.[1, С.99]
Большой интерес представляет распределение нормальных напряжений на поверхности залитых элементов. На рис. 6.6 показана зависимость Кф от угла при гексагональной упаковке армирующих элементов [37, 41, 42]. Нормальные напряжения на границе раздела могут иметь как положительные (растяжение), так и отрицательные (сжатие) значения, причем с увеличением объемной доли армирующих элементов возрастает доля их поверхности, на которой действуют напряжения растяжения, и значение этих напряжений. При малом содержании армирующих элементов на поверхности раздела наблюдается только сжимающее напряжение, вызывающее увеличение адгезии [37, 44, 46]. Наиболее опасными являются растягивающие нормальные напряжения, вызывающие появление трещин на границе раздела и нарушение адгезии, а в некоторых случаях и разрушение залитых деталей. Касательные напряжения, возникающие вокруг залитых деталей, также могут приводить к местному отслаиванию компаунда. В тех случаях, когда армирующие элементы закреплены на какой-нибудь подложке, распределение напряжений более сложное, причем увеличивается роль растягивающих напряжений и вся конструкция деформируется (коробление).[4, С.172]
Рис. 6.5. Распределение значений внутренних напряжений в эпоксидном пластике вдоль поверхности цилиндрического армирующего элемента при их гексагональной упаковке (объемная доля армирующих элементов 0,64; температура отверждения около 170 °С) [37]:[4, С.172]
Длительная прочность А. п. зависит от хнмич. структуры и физико-мохаиич. свойств связующего. При использовании армирующего наполнителя из сиптетич. волокон длительная прочность пластика и его ползучесть определяются также поведением наполнителя. В силу анизотропии А. п. ползучегть их зависит от направления армирующих элементов.[6, С.106]
Длительная прочность А. п. зависит от химич. структуры и физико-механич. свойств связующего. При использовании армирующего наполнителя из синтетич. волокон длительная прочность пластика и его ползучесть определяются также поведением наполнителя. В силу анизотропии А. п. ползучесть их зависит от направления армирующих элементов.[7, С.103]
Если в однонаправленном материале волокна расположены равномерно по сечению, то по классу симметрии его относят к монотропным пли трапсверсально изотропным материалам. Слоистые материалы, если они образованы путем армирования пленками, также монотропны. При армировании лентами или тканью одно- и двумерноармпрованные материалы являются ортотропными в осях, совпадающих с направлениями армирования. Другие виды армирования (звездной или диагональной структуры п т. п.) образуют композиционные материалы, относящиеся к более сложным классам симметрии. При большом числе ориентированных армирующих элементов полимерный материал рассматривают как однородный анизотропный материал. Однако необходимо помнить, что армированный пластик вообще-то неоднороден по структуре, и при испытании таких образцов следует вначале оценить погрешность перехода от слоистой «конструкции» к сплошной среде.[1, С.52]
В некоторых работах подробно рассматривается вопрос о влиянии контактного давления, вызванного усадкой полимера, на значение адгезионной прочности [187], а также возможность усиления композиционных материалов этими напряжениями [188]. Однако, учитывая положительную роль некоторых составляющих внутренних напряжений (например, радиальных усадочных напряжений в стеклопластиках), не следует забывать и о действии других составляющих и их отрицательной роли. Кроме нормальных напряжений в полимерном связующем развиваются и касательные напряжения. Составляющие касательных напряжений концентрируются на границах раздела фаз [97, 177] или на концах армирующих элементов — волокон [164, 167, 171, 172]. Эффект «скалывания» на границе раздела фаз, вызванный концентрацией касательных напряжений противоположного знака в компонентах системы, является одной из основных причин расслаивания композиции. Кроме того, следует помнить, что осевые растягивающие напряжения, «работающие» в итоге против адгезионных сил, по абсолютному значению много больше радиальных [177, 189]. Поэтому положительный эффект, возникающий за счет радиальной составляющей внутренних напряжений, в реальных условиях может быть перекрыт отрицательным эффектом действия сдвиговых напряжений.[5, С.182]
Свойства композиций три армировании определяются свой ствами полимеров и армишющих материалов Е изделии и глав ным образом 1Д езисй по шмернои матрицы к их поверхности Дан готоклення прочных изделии необходимо создать треб)е-мы ориентацию и степей!, н- тяжения всех армирующих элементов что обеспечит их равномерное напряжение при работе; выбрат оптимальную форм\ н размеры армирующих элементов, позволяющих обеспеч! ть максимальную удельною пов^рх-ность контакта со связующ гм н предотвратить их разрушение в проц ссе переработки; выбрать связующее, химическая тсрмо стойкость адгезия мод\.|ь, эластичность и другие физике-ме хлническис показатели которою в условиях эксплуатации изд1 лия должны иметь оптнма п.!1Ы(. эначения[2, С.428]
арматуры, большое число армирующих элементов[3, С.112]
'ис. 6.6, Распределение значений Кф1 вдоль кратчайшего расстояния между 'олокнами при квадратичной упаковке армирующих элементов (объемная[4, С.173]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.