4.1. Усталостное поведение композитов и предел прочности
189
Рис. 6.48. Диаграммы испытаний на усталость, полученные для различ- ных пластмасс, армированных волокном: / — пластмассы, армированные углеродным волокном; 2 —эпоксидная смола, армированная в одном на- правлении нитями из коррозионностойкой стали SFRP; 3 — эпоксидная смола, армированная водном направлении углеродными волокнами CrRP; 4 _ полиэфирная смола, армированная стеклотканью с атласным пере- плетением GFRP. Содержание стекловолокна: # Vf =«51%, О Vf =»39%,
X Vf — 25%.
растягивающей нагрузки в направлении волокна для одно- направленных композитов. Для армирования использованы углеродное волокно и волокно из коррозионностойкой стали. Кроме того, приведены результаты, полученные для случая упрочнения стеклотканью с атласным переплетением. При армировании волокнами в качестве связующего использова- лась эпоксидная смола, а при упрочнении тканью —поли- эфирная смола.
Полученные результаты показали, что наиболее высокой усталостной прочностью обладает композит, в котором ис- пользовалось углеродное волокно. Для этого материала при числе циклов 107 амплитуда разрушающего напряжения со- ставляет 70% и выше предела прочное»и при статическом нагружении. Результаты испытаний на yci«uiocib позволяют прийти к следующему заключению. Отношение усталостной прочности к пределу прочшк-ш при статическом нагруже- нии зависит от конфигурации упрочняющего волокна. При этом для различных содержании упрочняющих волокон по- лучается практически одна кривая.
190
Глава 6. Динамическое деформирование композитов
ш — Ь UOnfJok |
ш 1г |
И |
--Ш1РГ _ 11:11 И 111 1 |
ttifnffi |
|
Рис. 6.49. Диаграмма испытаний на усталость, полученная при пульси- рующем растяжении слоистых плас- тин, изготовленных из полиэфирной смолы, армироваиной стеклотканью. Содержание стеклоткани с атласным переплетением: #51%,033%, Д 25%, а 05%; стекоткани из ровницы О 50%.
Ю» н)б
Ы,цикл
Рис. 6.50. Диаграммы испытаний на усталость, полученные при действии повторного изгибающего момента на слоистые пластины, изготовленные из полиэфирной смолы, армированной стеклотканью. Содержание стекло- ткани с атласным переплетением: О 60%,#51%,Д55%, а 41 %; содержа- J07 ние стеклоткани из ровницы: □ 50%.
На рис. 6 49 приведены результаты испытаний на уста- ?64П Т^ ТВИИ пульсирующей растягивающей нагрузки ип 'v ГаНИЯ проводились на слоистых пластинах, мат- рицей у которых являлась полиэфирная смола. В качестве ныГ пУ.пЩИХ ЭЛементов '^пользовалась стеклоткань с аТас- "ЫПМ "ерГ€ТеНИем и стеклоткань из ровницы. Результаты ™ Н3 УСТалостный проведенные на одинако
вых образцах, показаны на рис. 6.50 |6.41]. В рассматривае- мом случае отношение прочностей иолучаетсГне^ выше соответствующего отношения, полученного птЛ.рове- дении испытаний па пульсирующее растяжение Р
ЛuJaT^ 1,с,Ультато» испытаний слоистых пластин из по- лиэфирпои смолы, армированной матами из рубленого стёк-
="ГРИВеДеН "а РИС- 634- В Рассматри^емоГслучае
зависимость напряжения от Jn * оказывается почти линей
тябп п°СИОВаНИ" РезУльтатов испытаний составлена табл. 6.7, в которой даны тип упрочняющего волокна его
ниР^РаЦИЯ'"УСТаЛ°СТНаЯ проч"ость композита и^отноше ние усталостной прочности к статическому пределу прочности Применяя диаграммы Гербера и Гудмана? исполдуемые для металлов, нельзя в достаточной степени объяснить пе
исследований пределТв^осл^ вости На рис. 6.51 показаны зависимости амплитулп
напряжения от среднего напряжения [6.441 В [6 451 roe д лагает я учитывать ползучесть, соответствую1дую средне^1у напряжению, и использовать диаграмму, представленную^ на