Реферат Курсовая Конспект
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ - раздел Образование, Композиционные материалы ...
|
Модуль упругости однонаправленного композита вдоль направления армирования (укладки волокон) может быть рассчитан по правилу смеси: Ec = EfVf + EmVm, где Ef - модуль волокна; Em - модуль матрицы; Vf , Vm – относительное объемное содержание волокон и матрицы, соответственно. |
Слоистый композит с ортогональным армированием [0o/90o], показанный на рисунке справа, будет коробиться при приложении одноосного растягивающего напряжения из-за различия модуля упругости вдоль и перпендикулярно оси волокон. Жесткость материала в направлении укладки волокон выше и, поэтому слой композита с волокнами, расположенными параллельно приложенному напряжению, будет растягиваться меньше, чем слой, нагруженный поперек волокон. |
Модуль упругости композитов с непрерывными волокнами зависит от угла между направлением волокон и приложенной нагрузкой. Максимальная жесткость композита проявляется при приложении нагрузки параллельно оси волокон. Жесткость слоистых композитов с взаимно пересекающимися волокнами [+q/-q] выше, чем у однонаправленных композитов, благодаря дополнительному ограничению сдвиговых деформации. |
Чем выше объемное содержание волокон Vf однонаправленных волокнистых композитов, тем выше их способность выдерживать циклическую нагрузку. Сопротивление усталости композитов существенно зависит от угла между направлением приложенной нагрузки и осью волокон. Долговечность композита уменьшается при увеличении данного угла. |
Прочность композитов с короткими волокнами увеличивается при увеличении отношения длины волокна к диаметру l/d. Поскольку количество дефектов зависит (помимо прочего) от диаметра волокна, прочность волокна определенной длины возрастает с уменьшением диаметра волокна. Для заданного объемного содержания волокон более длинные волокна несут большую долю нагрузки, приложенную к композиту. |
Остаточные напряжения возникают при охлаждении слоистых композитов с ортогональным армированием из-за анизотропии термической усадки параллельно и перпендикулярно направлению армирования. В композитах стеклянные волокна/эпоксидная матрица коэффициент теплового расширения вдоль оси волокон ниже, чем перпендикулярно волокнам. При охлаждении, слои с укладкой волокон 90o растягиваются, а слои с волокнами, расположенными под углом 0o , сжимаются. Как правило, трещины образуются перпендикулярно растягивающим напряжениям. |
Известно, что композиты имеют высокую удельную прочность, которая определяется как отношение предела прочности на растяжение sв к плотности материала r•g. |
Нагрузка, приложенная к волокнистым композитам, распределяется между волокнами и матрицей. Соотношение между нагрузкой, передающейся на волокна Pf и матрицу Pm , зависит от отношения EfVf к EmVm: Pf / Pf = EfVf / EmVm , где Ef, Em, Vf и Vm - модули упругости и объемное содержание компонентов композита. |
Если предположить, что между волокнами и матрицей отсутствует скольжение, тогда напряжение в композите определяется следующим образом: s = sfVf + smVm где Vf и Vm – объемное содержание волокон и матрицы, соответственно. sm = sf • Em/Ef.
sf = s / [Vf + (1-Vf) • Em/Ef] . Для заданного уровня напряжений, чем выше объемное содержание волокон, тем меньшее напряжение действует в волокнах. |
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Композицио нный материа л неоднородный сплошной... Материал состоящий из двух или более компонентов среди... которых можно выделить армирующие элементы...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов