химический каталог




Углеродные волокна

Автор С.Симамура

комбинации напряжений а2 и 2, согласуются с зависимостями (5.12) и (5.13). Для сложного напряженного состояния, обусловленного су185120-Ю0 -S0'-S0 -40 -20 0 20' 40 с^мпа Рис. 5.7. Расчетные кривые и экспериментальные значения прочности материала для сложного напряженного состояния, полученного путем сочетания сдвигового напряжения и напряжения растяжения или сжатия.

Штриховая кривая рассчитана по уравнению (S.13) для эпоксидных пластиков на основе углеродных волокон (светлые кружки — экспериментальные значения) ; сплошная кривая и черные кружки - то же для эпоксидных пластиков на основе волокон Кевлар.

Ж «да'

перпозицией напряжений ot и о2, кривые прочности, рассчитанные по уравнениям (5.12) и (5.13), различаются (рис. 5.8). Для пластика, армированного волокнами Кевлар, различие кривых, рассчитанных по этим двум уравнениям, незначительно и обе теоретические кривые согласуются с экспериментальными значениями. Однако для углепластика кривая, рассчитанная по уравнению (5.12), недостаточно хорошо согласуется с экспериментальными значениями прочности и в этом случае более эффективен расчет с помощью уравнения (5.13). В табл. 5-1 приведены основные прочностные характеристики угле- и органоплас-тиков, входящие в уравнения (5.12) и (5.13). Схема определения проч-оумпа

186

I

Глава S Щ

Расчеты характеристик углекомпозитов

Таблица 5.7. Основные прочностные характеристики углепластиков и органолластиков на основе вопокон Кевлар

Прочностная ха- Углепластик Пластик на осноае

рактеристика, МПа аопокон Кевлар

*1 1360 1258

809 205

28 19

х-2 124 73

\ 63 53

ностных характеристик приведена на рис. 5.9. Значение fn в уравнении (5.13) определялось экспериментально при oi/oi =-10 (ai > О, а2 <0); для углепластика Fit = 7,47-10~6 МПа"2, а для органопластика, армированного волокнами Кевлар, Fi г = 2Д4* 1(Г6 МПа~г.

Косоугольный слоистый пластик. Прочность косоугольно-армированного слоистого пластика так же, как и его упругие характеристики, существенно зависит от схемы ориентации волокон. Прочность однонаправленного слоистого пластика (т. е. при а - 0) можно легко рассчитать, зная прочностные характеристики отдельных слоев пластика. Прочность слоистого пластика, однонаправленные слои которого расположены под углом ± а к направлению приложения нагрузки, можно вычислить следующим образом. Прежде всего вычисляют компоненты напряжений в отдельных слоях пластика. Затем раскладывают их на составляющие в направлениях вдоль и перпендикулярно волокнам, сопоставляют со значениями прочности однонаправленного армированного пластика для соответствующего слоя и рассчитывают прочность слоистого пластика, напряженное состояние которого в целом задано условиями нагружения.

На рис. 5.10 сопоставлены экспериментальные и расчетные значения прочности при растяжении симметричного по толщине двухслойного пластика с различными углами взаимной ориентации слоев (рис. 5.6). Расчет проведен по уравнению (5.12). Материалы и методы их испытаний идентичны тем, которые использовались для получения данных, привеX,

L Л

Г 1

Рис. 5.9. Схема определения прочностных характеристик из уравнений (5.12) и (5.13).

Рис. 5.10. Зависимость прочности при растяжении от угла ориентации волокон.

Пунктирная кривая рассчитана по уравнению (5.13) для углепластика (светлые кружки — экспериментальные значения); сплошная

кривая и черные кружки — то же ? , .

для пластика, армированного во- 0 -30 -60

локками Кевлар. диагональный угол «г, гран.

денных на рис. 5.7 и 5.8. Пунктирная и сплошная кривые на рис. 5.10 характеризуют прочность каждого однонаправленного слоя с учетом нелинейного характера деформирования. Штрихпунктирная кривая соответствует расчету прочности при растяжении углепластика в предположении линейности деформации. Для пластика, армированного волокнами Кевлар, различие между расчетной кривой и экспериментальными значениями весьма незначительно. При малом угле взаимной ориентации слоев расчетные значения значительно больше измеренных значений. Прочность при растяжении существенно зависит от угла взаимной ориентации слоев и для углепластика, и для пластика, армированного волокнами Кевлар. Аналогичным методом можно рассчитать зависимость прочности от угла взаимной ориентации слоев для пластика, находящегося в сложном напряженном состоянии [6] . 5.15. Оптимальный угол взаимной ориентации волокон

Как указывалось в предыдущем разделе, прочность армированных пластиков зависит от направления ориентации волокон. Следовательно, при заданном напряженном состоянии существует схема ориентации

188

Расчеты характеристик углекомпозитов

волокон, при которой достигается максимальная прочность материалаЕсли выразить в координатах напряжений зависимость прочности от ориентации волокон, то получим поверхность (или кривую), описывающую изменение прочности от угла взаимной ориентации волокон

(рис. 5.11). Рассмотрим вектор ОР, связывающий начало координат и

точку на поверхности или на кривой прочности. Направление это

страница 49
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

Скачать книгу "Углеродные волокна" (2.73Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда проектора на день
Фирма Ренессанс лестница для дачи винтовая - качественно и быстро!
столик изо купить
место для хранения вещей во время ремонта в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)