Оглавление:
Механические свойства композиционных материалов. Расчеты прочности КМ
- Механические свойства композиционных материалов. Расчет интенсивности км. Механические свойства км зависят от концентрации упрочненной фазы, типа армирования и способа изготовления км.
Отличительной особенностью км является то, что сначала расчет выбранной структуры осуществляется по методике, основанной на законе Гука или системе уравнений в матричном виде, а затем разрабатывается технология ее приготовления.
Наиболее сложной задачей является определение концентрации и геометрических параметров усиленной фазы. Людмила Фирмаль
Понятие ее разрешающей способности зависит от типа строения см. Диаграмма 77. А) B) диаграмма 77.Установлена зависимость прочности сплошных армированных см от объемной доли волокна. (А)-см, включая пластиковую матрицу, 1-множественный перелом, 2-одиночный перелом, (б)-см, включая хрупкую матрицу и пластиковое волокно, 1-одиночный перелом, 2-множественный перелом. (Одно-матрица разрушена, и множественн-волокно).
Как видно из рисунка 77.In в случае см с пластиковой матрицей увеличение прочности за счет введения волокон начинает происходить только при определенных критических концентрациях. Поэтому в полимерных композиционных материалах рис области 1 обычно не изменяет наполнитель, то есть механические свойства.
- Достижение такой пропорции волокон соответствует перераспределению основной механической нагрузки на арматуру. В общем случае под важным процентом армирования принято понимать объемную долю волокон, удельная прочность которых в СМ равна удельной прочности в неармированной матрице.
Для см, который содержит дискретное волокно со смешанным дискретным, также необходимо рассчитать длину критического волокна. Критическая длина волокна длина волокна которая начинает твердеть когда подкрепление введено в Matrix. It рассчитывается по следующей формуле: 100 ЛКР = ДФ *(БФ / 2 * тг.）、 Где Lcr-критическая длина случайного дискретного волокна. Диаметр волокна ДФ; прочность на растяжение волокна БФ; Тгр прочность границы матрицы волокна. В настоящее время созданы специальные эталонные расчеты для всех типов см конструкций (фольга, дисперсионное упрочнение и др.),
которые реализуются в информационном инструменте САПР. Людмила Фирмаль
Поиск соотношения концентраций (рецептуры) см возможен двумя способами.- Использование расчета прочности см по свойствам компонентов. — Используйте расчет упругой постоянной км в зависимости от свойств компонента. Поиск концентрации ограничивается выполнением обратных расчетов VF по зависимостям, связывающим аддитивные свойства композиционного материала и характеристики отдельных компонентов через общую повышенную концентрацию. Примером может служить уравнение, определяющее прочность см, усиленной хаотическими дискретными волокнами, или уравнение, вычисляющее модуль Юнга： БВ Ир =(Тгр * лак / ДФ)* ВФ + БВМ (1-ВФ) е = ЭМ (1 + ВФ * Н * лак / ДФ)*(1-н * ВФ), Н =(Åf / ЕМ-1)/(Эф / Эм + л / ДФ） — Em и Ef модуль Юнга матрицы и волокна. Из Формулы выражают концентрацию волокна(решая обратную задачу), подставляют численное значение, тем самым определяя формулировку км.
Смотрите также:
Решения задач по материаловедению
