Проектирование и прогнозирование

1 Общие сведения .................................................………........

5

2 Компоненты композиционных материалов ......…….......

7

2.1 Матричные (связующие) компоненты композиционных материалов ……….…….......…..............

7

2.1.1 Требования к матрицам .....................................

7

2.1.2 Термореактивные матрицы ...............................

9

2.1.3 Термопластичные матрицы ...............................

10

2.1.4 Металлические матрицы ....................................

11

2.1.5 Керамические матрицы ......................................

13

2.2 Армирующие материалы ......................................

13

2.2.1 Армирующие каркасы композитов ...................

13

2.2.2 Структура и свойства нити .................................

14

2.2.3 Структура и текстурные свойства текстильных армирующих материалов .....…..........................

17

2.2.4 Тканые материалы ...............................................

19

2.2.5 Трикотажные структуры .....................................

20

2.2.6 Плетеные структуры ...........................................

21

2.2.7 Нетканые текстильные материалы ....................

22

2.2.8 Стеклянные волокна и армирующие материалы на их основе………………........................................

22

2.2.9 Углеродные волокна и армирующие материалы на их основе .........................................................

31

2.2.10 Органоволокна (арамидные волокна) .............

38

2.2.11 Борные армирующие волокна ..........................

41

2.2.12 Карбид-кремниевые волокна ...........................

44

3 Основы микромеханики двухкомпонентных систем …….

47

3.1 Определение упругих характеристик однонаправленного слоя ............................................................

47

3.1.1 Основные предпосылки ......................................

47

3.1.2 Определение продольного модуля упругости .

51

3.1.3 Вычисление продольно-поперечного коэффициента Пуассона .............................................................

55

3.1.4 Определение поперечного модуля упругости и модуля внутрислойного сдвига .................................

57

3.2 Прочность однонаправленного слоя ....................

60

3.2.1 Механические свойства однонаправленного слоя. Роль поверхности раздела на структурную целостность и прочность композита .…………………..

60

3.2.2 Особенности разрушения композиционных материалов, армированных непрерывными волокнами ..................................................................................

69

3.2.3 Характеристики прочности и виды разрушения однонаправленного слоя при простых напряженных состояниях .……………………………...........

73

3.2.4 Прочность слоя при продольном растяжении и сжатии ….………………………………………….....

80

3.2.5 Прочность слоя при поперечном растяжении, сжатии и внутрислойном сдвиге ...........................…...

83

3.2.6 Определение внутренних напряжений в компонентах КМ с учетом структуры при поперечном растяжении ...............…………………………………...

86

3.2.7 Прочность однонаправленного слоя при плоском напряженном состоянии ………............................

97

4 Микромеханика гибридных композитов…………………….

104

4.1 Упругие характеристики гибридного композита

104

4.2 Прогнозирование упругих свойств гибридных композитов (ГКМ) …………………………………….

107

4.3 Прогнозирование прочности однонаправленного гибридного композита в направлении армирования ……………………………………………..……….

109

Список литературы ....……………….......................................

115

Задачи ………………………………………………………….

119