Влияние формы и размеров конструктивного образца из стеклопластика на его прочность и процесс разрушения

• Автор: Хамадни, Абдаллах Мухаммед
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 142 c. : ил

I. Прочность композиционных материалов, факторы оказывающие влияние на прочность, усталостное разрушение композиционных материалов (обзор)
1.1. Перспективы использования композиционных материалов
в авиаконструкциях
1.2. Прочность композитных материалов и особенности разрушения
1.3. Факторы, оказывающие влияние на прочность КМ
1.3.1. Влияние размеров образцов
1.3.2. Влияние концентраций напряжений
1.4. Основные закономерности циклической прочности
композитов
П. Методика постановки эксперимента и обработки получаемых результатов
2.1. Программы исследований, объекты исследований. Испытательные машины и приспособления
2.2. Рассеяние характеристик прочности стеклопластика, оценка влияния исследуемых факторов на прочность исследуемого материала
2.3. Выравнивание экспериментальных данных
Ш. Статическая прочность материала. Влияние геометрической формы и размеров образцов
3.1. Статические характеристики прочности и деформатив-ности
3.2. Влияние размеров образцов
3.3. Влияние источника концентрации напряжений в образцах ограниченных размеров

3.3.1. Влияние размера источника концентрации напряжений
3.3.2. Влияние совместных размеров образца источника концентрации напряжений
1У. Усталостная прочность исследуемых образцов
4.1. Оценка усталостного повреждения исследуемого материала
4.2. Кинетика ПУР исследуемого стеклопластика
4.3. Распространение усталостного повреждения и остаточная прочность КМ
4.4. Оценка влияния формы,и размеров образцов.на уста-^ постную прочность
4.5. Исследование влияния размеров источника,концентратора напряжений ПУР стеклопластика
4.6. Построение кривых..выносливости по достижению.повреждением заданного размера
Выводы
Список литературы

В ВЕДЕНИЕ
Научно-технический прогресс во всех областях человеческой деятельности предъявляет более сложные и жесткие требования к материалам, из которых изготовлены современные машины, механизмы и конструкции. В качестве примера можно указать следующие свойства, которые могут потребоваться от таких материалов: прочность, жесткость, коррозионная стойкость, износостойкость, легкий вес, долговечность, теплопроводность, звуконепроницаемость, термостойкость, красивый внешний вид.
Естественно, что используя простые материалы очень трудно удовлетворить, в достаточной степени указанные выше требования. Именно поэтому возникла идея использования соответствующих сочетаний материалов позволяющая получить заданные свойства.
Современное материаловедение пошло по пути изучения возможности заложенных в композиционных материалах (КМ) и добилось ощутимых успехов. За счет выбора компонентов, их концентрации, размеров, формы, ориентации и прочности соединения друг с другом, физико-механические свойства КМ можно регулировать в самых широких пределах.
Значительно возрос интерес к механике армированных пластиков, которая в настоящее время включает такие направления, как механика технологического процесса, механика конструирования структуры материала и механика конкретных изделий. Большой вклад в развитие этих направлений внесли В.В.Болотин, Г.А.Ванин,
В.Васильев, П.И.Гольденблат, С.Т.Милейко, В.Д.Протасов, Ю.Н.Ро-ботнов, С.В.Серенсен, В.С.Стреляев, Ю.М.Тернопольский, Т.Фудзин, М.Дзака, А.М.Скудра, ФЛ.Булах, Е.К.Ашкинази, Э.В.Ганов, А.Н.Па-лилов и другие.

3. СТАТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ МАТЕРИАЛА, ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ ОБРАЗЦОВ
3.1. Статические характеристики прочности и деформативности
В общем случае механические характеристики прочности и деформативности композитных материалов можно определить через известные характеристики матрицы и волокна по "правилу смесей",
ствувдие параметрам волокон и матрицы.
Полученные таким образом результаты, являются достаточно приближенными, так как эти формулы не могут точно учитывать все многочисленные факторы оказывающие влияние на механические характеристики прочности. Такой подход используют на стадии проектирования многослойных КМ с различной ориентацией волокон для получения заданных свойств в определенном направлении. Для решения вопросов прочности при использовании и эксплуатации конструкций из КМ эти характеристики получают экспериментальным путем в соответствии с существующими ГОСТами (например, ГОСТ 25.601-80). Как отмечалось в разделе 2.1 при определении механических характеристик при растяжении нами использовались образцы-полоски, размеры которых показаны на рис.2.1. Отклонение образцов от номинальных размеров по ширине и толщине в рабочей части не превышали 0,05 мм. Площадь сечения образца определялась как среднее из замеров толщины и ширины его рабочей части в трех местах: по краям и в середине. Ориентация слоев выдергде V - объемное содержание матрицы и волокна; и коэффициенты, учитывающие ориентацию волокон, § и М индексы, соответ