Глава 6. Динамическое деформирование композитов
Рис. 6.61. Влияние водяного пара на рост усталостной трещины п композите алю- миний — бор в поперечном направлении /-разрежение 2-10-' Мм вол. сг da/Jn- 1.2. 10-' мм/цикл; 2- водяной пар, 2 мм вод. ст. da/dn « 2,5 • 103 мм/цикл;
3 — подача водяного пара.
4,0 6,0
Nf цикл
8,0 Ю,0-!0'
рг^гжетНак?
является нежелательным [6.55]. На рис. 6.61 в качестве ппи' ГсГл=аНт^е=Ие В0ДЯ"ЫХ ПаР"В "» скорость развитня
6.2.5. Усталостная прочность композитов с дисперсными частицами
Отличительной особенностью усталостного поведения ком позитов является то обстоятельство что части ,,, о ™ не препятствуют развитию трещи™' ГЦ Г р "у'Гтатё этого у таких материалов оказывается очень копотким НпЛУ! от момента образования трещины до пол.ю^разр^Хия
а особенность в значительной степени шюяшше™* J случае, когда в качестве матрицы нси.шГГхруТкий ма
•а ▲ и
°efe) Of
Д п я »
I'
* 3
,1 г 1 о
ГО3 да*
ю5 N, цикл
10е
10'
Рис. 6.62. Диаграмма усталости полимерного раствора при действии п„к лического изгибающего момент^ Р Аействии Ш!К"
6.2. Усталостное поведение композитов и предел прочности
199
1
тр Ф i*
N, цикл
Рис. 6.63. Диаграмма усталости полимерного бетона при действии цикли- ческого изгибающего момента; отах — максимальное напряжение, кгс/мм2; N — разрушающее число циклов.
Примерами композитов с дисперсными частицами могут служить полимерный строительный раствор и полимерный бетон. Эти материалы являются довольно хрупкими, поэтому их разрушение после возникновения трещины протекает за
Таблица 6.10
200
глава 6 динамическое де<ьормиробание композитов
очень короткое время. Для этих материалов можно считать, что зависимость между напряжением, при котором первона- чально появилась усталостная трещина, и In N приближается к диаграмме S—N. В табл. 6.10 приведены составы полимер- ных растворов (REM) и полимерных бетонов (REC), из ко- торых изготовлены образцы для проведения испытаний на циклический изгиб. Диаграммы S—N, полученные в резуль- тате этих испытаний, приведены на рис. 6.62 и 6.63. Симво- лы Л, В, С, D, £, F на этих рисунках соответствуют анало- гичным символам в марках материалов, приведенных в табл. 6.10 [6.58). Отличительная особенность диаграмм S—N, полученных для материалов с дисперсными частицами, со- стоит в том, что диаграммы располагаются практически го- ризонтально. Это обстоятельство указывает на то, что изме- нение напряжений оказывает значительное влияние на уста- лостную долговечность материала.
Глава 7. Прочностное проектирование композитов
7.1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЧНОСТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМПОЗИТОВ
В предыдущих главах были рассмотрены механические свойства композитов. Цель такого рассмотрения в конечном счете состоит в том, чтобы наиболее рационально спроекти- ровать композит. При проектировании необходимо принимать во внимание самые различные условия, к которым можно отнести прочность, жесткость, окружающую среду, легкость, экономичность, надежность и т. д. На рис. 7.1 в качестве при- мера схематически показано проектирование конструкцион- ного элемента из композита, армированного волокном [7.20]. Задача проектирования заключается в достижении такого оптимального состояния, при котором хорошо согласуются строение композита и условия, которым должен удовлетво- рять этот материал.
Как можно видеть из рассмщрнвасмою рисунка, для выполнения этих требований необходимо, чтобы исследования
Рис. 7.1. Приближением схемя нросктщмжания элемента конструкции из ком ноли a, .i|)miijh)h;iiiIIOJO волокном.
202