Механические характеристики компонент гибридного материала Углеродное волокно

Модуль продольной упругости	Е1у = 300 ГПа
Модуль поперечной упругости	Е2у = 9 ГПа
Модуль сдвига	G12у = 12 ГПа
Коэффициент Пуассона	 у = 0,15
Прочность при растяжении вдоль волокон	= 2,8 ГПа
Предельное удлинение при растяжении вдоль волокна	= 1 %
Объемное содержание	 у = 0,4

Стекловолокно (изотропное)

Модуль упругости	Е с = 74 ГПа
Модуль сдвига	G с = 24 ГПа
Коэффициент Пуассона	 с = 0,22
Прочность при растяжении	= 2,5 ГПа
Предельное удлинение при растяжении	= 3 %
Объемное содержание	 с = 0,3

Матрица

Модуль упругости	Е м = 4 ГПа
Модуль сдвига	G м = 2 ГПа
Коэффициент Пуассона	 м = 0,34
Предельное удлинение	= 5 %
Объемное содержание	 м = 0,3

Вид гибридности – дисперсный (рис. 1)

Рис. 1 Модуль дисперсного гибридного материала:

у – углеродное волокно; с – стеклянное волокно; м – матрица

Объемное содержание

,

где  _i - коэффициент объемного содержания компоненты в гибридном композите; V_i - объем, занимаемый i – й компонентой; V - общий объем композита.

Например: .

Решение

Модуль продольной упругости однонаправленного гибридного композита в направлении армирования определяется по методологии, рассмотренной в разделе 4:

,

ГПа.

Поперечный модуль упругости Е₂ в случае дисперсной гибридности имеет вид

,

где Е _2у – поперечный модуль упругости углеродного волокна;

- отношение объемного содержания углеволокон к общему объемному содержанию волокон.

Подставляя полученные данные, получим

ГПа.

Модуль сдвига гибридного композита определяется по аналогичной зависимости

,

15,28 ГПа.

Коэффициент Пуассона

,

.

Первушин Юрий Сергеевич

ЖЕРНАКОВ Владимир Сергеевич

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ

МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО СЛОЯ

ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Учебное издание

Редактор З.Г. Кашаева

ЛР № 020258 от 08.01.98

Подписано в печать 01.08. 2002. Формат 60х84 1/16

Бумага писчая. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman.

Усл. печ. Л 8,0. Усл. кр. – отт. 8,0. Уч.–изд. л. 7,8.

Тираж 150 экз. Заказ № С( 37 )

Уфимский государственный авиационный технический университет

Редакционно-издательский комплекс при УГАТУ

450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12

121