Структурные критерии прочности косоугольно армированных пластиков

• Автор: Скудра, Албинс Албертович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Рига
• Количество страниц: 215 c. : ил

ГЛАВА I. ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ КОСОУГОЛЬНО
АРМИРОВАННЫХ ПЛАСТИКОВ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований прочности при одноосном растяжении, сжатии и сдвиге
1.2. Результаты исследования прочности при комбинированном на-

гружении
1.3. Особенности деформирования и разрушения косоугольно армиро-

ванных пластиков
1.4. Постановка задачи и цели работы i "Н
ГЛАВА 2. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ СЛОИСТОГО МАТЕРИАЛА
2.1. Закон деформирования слоистого материала

2.2. Напряжения в слоях слоистого материала
Г Г)
2.3. Частные случаи закона деформирования
2.3.1. Слоистые материалы с симметричной и антисимметричной

структурой
2.3.2. Косоугольно армированные слоистые материалы
2.3.3. Косоугольно армированный слой

2.3.4. Двунаправленно косоугольно армированные материалы

2.3.5. Трехнаправленно косоугольно армированные материалы

2.4. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. ПРОЧНОСТЬ КОСОУГОЛЬНО АРМИРОВАННЫХ ПЛАСТИКОВ ПРИ
ПРОСТЫХ ВИДАХ НАГРУЖЕНИЯ

3.1. Обобщенные критерии прочности слоя
3.2. Прочность симметричного двунаправленно косоугольно армиро-

ванного материала

3.2.1. Прочность при одноосном растяжении

3.2.2. Прочность при одноосном сжатии

3.2.3. Прочность при сдвиге
3.3. Прочность симметричного трехнаправленно косоугольно арми-

рованного материала
3.3.1. Прочность при одноосном растяжении

3.3.2. Прочность при одноосном сжатии

3.3.3. Прочность при сдвиге
3.4. Прочность однонаправленно косоугольно армированного матет Я2
риала
3.5. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ПРОЧНОСТЬ КОСОУГОЛЬНО АРМИРОВАННОГО ПЛАСТИКА ПРИ
КОМБИНИРОВАННОМ НАГРУЖЕНИИ
4.1. Прочность трехнаправленно армированных пластиков
и т т п
4.1.1. Прочность при двухосном растяжении

4.1.2. Прочность при комбинированном сжатии и растяжении
4.1.3. Прочность при комбинированном растяжении и сдвиге

4.1.4. Прочность при комбинированном сжатии и сдвиге
„ о тт
4.2. Прочность двухнаправленно армированных пластиков

4.2.1. Прочность при двухосном растяжении

4.2.2. Прочность при комбинированном сжатии и растяжении
4.2.3. Прочность при комбинированном осевом нагружении и

сдвиге

4.3. Выводы по четвертой главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Директивами ХХУ1 съезда КПСС / I / по основным направлениям экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года предусмотрено развитие производства различных видов композитных материалов и изделий из них. Для максимального использования потенциальных возможностей применяемых композитных материалов необходимо не только качественно, но и количественно с достаточной точностью учитывать особенности работы этих материалов в различных условиях нагружения. Для изучения этих особенностей необходимо иметь ясное представление о роли волокон, связующего и сцепления между ними в процессе деформирования и разрушения армированного пластика. Количественно роль структурных элементов может быть оценено методами структурной механики. Структурная механика в настоящее время становится научной основой для проектирования рациональной структуры армированного пластика.
В настоящее время широкое применение получили различные виды косоугольно армированных пластиков. Косоугольное армирование, главным образом, применяется в случае, когда изделие изготовляется методом намотки. К таким изделиям, в первую очередь, следует отнести трубы, оболочки, резервуары и различные сосуды давления. Конструирование этих изделий производится на основе соответствующих критериев прочности.
Применяемые в настоящее время критерии прочности косоугольно армированных пластиков построены на средних напряжениях слоя. Эти критерии имеют ограниченную область применения по той причине,что они в качестве независимых параметров содержат прочностные характеристики однонаправленно армированного слоя. Эти параметры определяются экспериментально и, таким образом, применимы только для конкретной структуры армированного слоя.

После того, как определены , <&г>* и ? можно определить
средние напряжения в направлениях упругой симметрии однонаправленно армированного слоя:
<%>* - С03*/’* * + Я-#»/* ““А (2.28)
<6>* + <&2>,а»у* -<т„ 2^ со(2.29)
<ЧА =(<%-<&4>*)*»р*<»ф*+'*<«%) (2.30)
Таким образом, вышеприведенные зависимости дают возможность определить средние напряжения в направлениях упругой симметрии произвольного слоя "к" для самого общего случая несимметрии структуры слоистого материала.
В случае слоистого пластика с несбалансированной (число слоев материалап нечетное), но симметричной относительно срединной плоскости структурой, жесткости 4 / 0 и Дб / 0 определяются по формулам (2.4) и зависимости (2.28) - (2.30) принимают следующий вид:
<%>« = <<($» На1 + «02> ^с; (2.31)
<СЛ>* = Ьаг + «&г1»ЬЬ'г г €т1г>> Нс'г (2.32)
<'Г/и>/< = £>> Ьо'3 + «£,>>ЬЬ'3 ч-«т12^Нс^ (2.33)
В этих формулах введены следующие обозначения:
~ (Ц# ^ $42 + $*6 ^'4е) +
-*■ (й12о,41 1- 4гаа + ал а46)от2^ Г
* ($1е ан * 4е у 4 О«) соз^к