Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сфероволокнистые композиты с пространственной структурой

..pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
6.85 Mб
Скачать

Если трещины отсутствуют на волокнах одного направления, например, Э2 = 2 п то легко получаем соотношения для модуля сдвига при данной схеме разрушения материала.

Решение задачи о сдвиге сфероволокнистых пластиков с учетом межфазных отслоений получаем в приближении неучета влияния рассеянного сферическими включениями поля на распределение напряжений около трещины. Учитывая указанное упрощение, формулу для интегрального модуля сдвига найдем в виде

С » _

О

(1+^)1"да+<8"10'к'/,н^'(1:+со5145”1т)

л<НН-Г <!,я

, . | Т 8 _ 101, + (7 - 5 , ) |

3. В качестве числового примера рассмотрим изменение модуля сдвига для стеклопластика ЗЕ>т со

сплошными сферическими стеклянными включениями в

матрице. Изменение С22 /С с ростом размеров

межфазной площадки с совершенным контактом, равной

а&

в

горизонтальных

слоях

при

^ с=0.3,

3

=0.3 ( =0.1)

приведено

виде

к=1

 

 

 

 

 

сплошной кривой на рис.29

Рис.29 Для сравнения пунктирная кривая иллюстрирует

изменение модуля С2У/С с ростом а З для равноупрочненного стеклопластика ЗБ без сферических

включений в матрице при Щ 0.6 и ЗБш с горизонтальными слоями, ослабленными такими же межфазными трещинами. Из приведенных кривых видно, что введение в матрицу сферических включений при условии совершенного контакта приводит к повышению сдвиговой жесткости композита З Э т по сравнению с ЗД>. Введение сферических включений в матрицу способствует повышению сдвиговой жесткости композитов при обеспечении условий совершенного контакта. Отслоение волокон до углов, меньших, чем

л/16 приводит к незначительному уменьшению модуля сдвига. Величина углового отслоения волокон может являться критерием допустимых отслоений волокон от матрицы, при котором жесткостные характеристики композита изменяются в допустимых пределах.

ЛИ ТЕРАТУРА

1.Алфутов Н А., Зиновьев П.А., Попов Б.Г Расчеты

многослойных пластин

и

оболочек из

композиционных материалов. М. Машиностроение, 1984,264 с.

2.Арнольд В.И. Математические методы классической механики. М. Наука, 1989,472 с.

3.Ашкенази Е.К., Голов Э.В. Анизотропия конструкционных материалов. Справочник, Машиностроение, 1980.

4.Болотин В.В. Плоская задача теории упругости для

деталей из

армированных

материалов. В

кн.:

Расчета

на

прочность.

Вып.12,

М.,

Машиностроение, 1966, с.3-31.

 

 

5.Болотин В.В. К теории слоистых плит. Изв.АН

СССР, Мех. и Маш., N3,1963.

6.Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. М. Машиностроение, 1980,375 с.

7.Баничук Н.В., Кобелев В.В., Рикардо Р.Б. Оптимизация элементов конструкций из

 

композиционных материалов. М. Машиностроение,

 

1988,224 с.

 

 

8.

Бахвалов Н С .

Осреднение дифференциальных

 

уравнений с частными

производными с быстро

 

осциллирующими

коэффициентами. ДАН СССР,

Т .223,1975, N3,0.516-519.

9.Бахвалов Н.С. Осредненные характеристики тел с периодической структурой. ДАН СССР, Т.218, 1974, N5,0.1040-1048.

10.Бахвалов Н.С., Панасенко Г.П. Осреднение

процессов в периодических

средах. М. Наука,

1984.

 

11.Брызгалин Г.И. К описанию анизотропной ползучести стеклопластиков. Приклад, мех. и тех. физ. 1963, N6, с. 177-181.

12.Ванин Г.А. Микромеханика композиционных, материалов. Киев, Наукова думка, 1985,302 с.

13.Ванин Г.А. Основы статистической механики композитных систем. Ж. Механика комиматер., 1988, N 1,0.21-30.

14.Ванин Г.А. Упругость синтезируемого линейно-

армированного синтактного пенопласта. Изв.РАН, МТТ, 1994, N3, с.93-101.

15.Ванин Г.А. Теория усреднения полей упругости в средах с моноклинной структурой. Приют, мех. 1985, Т 23, N1,0.3-18.

16.Ванин Г. А. Термоупругое расширение волокнистых сред пространственного строения. Изв.РАН, МТТ, 1990, N6, с. 17-23.

17.Ванин Г.А. Упругость волокнистых сред пространственного строения. Изв.РАН, МТТ, N3, с.47-54.

18.Ванин Г.А. Новые функции распределения в механике композиционных сред. Приклад,мех., 1984, Т. 20, N 5,0 25-31.

19.Ванин Г.А., Стеликов Н.Г Исследование распределения в сферопластиках. Механика комп, матер. 1985, N 3, с 404-408.

20.Ванин Г.А. Градиентная механика и термодинамика

многоуровневых

композитов. Механика комп,

матер. 1996, N 1,0 3-20.

21. Ванин

Г.А.

Упругость

разрушение

триортогонально-армированных

сред.

^Характеристики жгутов. Механика комп, матер. 1989, N 2, с 269-275.

22.Ванин Г.А. Упругость и разрушение триортогонально-армированных сред. 2:Сдвиг. Механика комп, матер. 1989, N 3, с 431-436.

23.Ванин Г.А. Новый метод учета взаимодействия в теории композиционных систем. ДАН УСССР, сер.А ,1976, N4, с.321-324.

24.Ванин Г.А. Взаимодействие трещин в волокнистых средах. Мех. комп, матер., 1979, N2, с.305-312.

25.Ванин Г.А., Душек Ю.Я.: Концентрация напряжений при несовершенном контакте упругих тел. Теорет. и приклад, мех., Госиздат "Высшая школа” 1985, Выл. 16, с 19-24.

26.Ванин Г.А., Нгуен Д.Д. Теория тканых композитов с профильными волокнами. Доклад на международной конференции "Механика неклассических материалов", (Композит-94), г.Москва, 1-5 февраля, 1994г.

27.Ванин Г.А., Нгуен Динь Д ык Теория сферо­

волокнистых

композитов. 1:

Исходные

соотношения, гипотезы и модели. Механика комп, матер. 1996, N3,0 291-305.

28.Ванин Г.А., Нгуен Динь Дык. Теория сферо­ волокнистых композитов.2: Определяющие уравнения. Механика комп.матер., 1996, N3, сЗОб316.

29.Ванин Г.А., Нгуен Динь Дык. Ползучесть сферопластиков. Механика комп, матер., 1996, N5, с 668-675.

30.Ванин Г.А., Нгуен Динь Дык. Ползучесть ортогонально-армированных сферо-волокнистых композитов. Механика комп.матер., 1996, N6, с 380386.

31.Ванин Г.А., Нгуен Динь Дык. Определение рационального строения сферо-волокнистых пластиков. Модели З Р т . Механика комп, матер. 1997, N2,0 155-160.

32.Ван Фо Фы. Исследование влияния обработки волокон на распределение напряжений в структуре стеклопластиков. Приклад.мех., 1967, Т111, N2, с 106-112.

33.Ван Фо Фы Г.А. Конструкции из армированных пластмасс. Киев, Техника, 1971,220с.

34.Ван Фо Фы Г.А. Теория армированных материалов с покрытиями. Киев, Наукова думка, 1971,232с.

35.Ван Фо Фы, Клявин В.В., Гордиенко В.П. Исследование распределения волокон в ориентированных стеклопластиках. Мех.полимер., 1969, N2,0282-287.

36.Ватсон Г.Н. Теория бесселевых функции.Ч1, М:ИЛ, 1949,798с.

37.Гобсон Е.В. Теория сферических эллипсоидальных функций. М:ИЛ, 1952,470с.

38.Вольмир А.С.,Павленко В.Ф.,Пономарев А.Г. Применение композиционных материалов в авиационных конструкциях. Мех.полимер., 1972, N1,0.105-112.

39.Ву Э.М. Феноменологические критерии разрушения анизотропных сред. Композиционные материалы. Т.2. Механика композиционных материалов. Под. ред. Дж. Сенденцки, М. Мир, 1978, с.401-491.

40.Горбачев В.И. Эффективные механические характеристики неоднородных тел с периодической структурой. В. сб.Упругость и неупругость.М. Издво МГУ, 1977, N5,07-11.

41.Горбачев В.И. Задача приведения для упругого пространства, ослабленного системой цилиндрических пор.Изв.АН СССР, МТТ, N5, 1984,

с63-77.

42.Горбачев В.И. Операторы концентрации напряжений и деформаций в упругих телах. В сб. ’Тасчеты на прочность” М. Машиностроение, выл. 30, 1989, с 124-130.

43.Горбачев В.И. Метод тензоров Грина для решения краевых задач теории упруги неоднородных тел. Вычислительная механика,П2,1991.

44.Горбачев В.И., Победря Б.Е. О некоторых критериях разрушения композитов. Изв. АН Арм. ССР, т 38, N4,1985.

45.Горбачев В.И. Вариант метода осреднения для решения краевых задач неоднородной упругости. Доктор, дисс., Москва, МГУ, 1991, 395с.

46.Григолюк Э.И.,Фильштинский Л.А. Перфорированные пластики и оболочки. Наука, 1970,556с.

47.Гузь А.Н.Дорошун Л .П.Занин Г.А.,и др. Механика материалов в 3-х т, Киев, Наукова думка, 1982.

48.Гуняев Г.М. Структура и свойства полимерных волокнистых композитов. М. Химия, 1981,232с.

49.Гуняев Г.М., Жигун И.Г.,Сорина Т.Г. Сопротивление сдвигу композитов на основе вискеризованных волокон. Мех.полимер., 1973, N3, с.492-501.

50.Делнест Л., Перес Б. Неупругая модель из конечных элементов для четырех-направленного углеродуглеродного композиционного материала. Аэрокосмическая техника, 1984, Т.2, N6, с 3-11.

51.Жигун И.Г.,Гуняев Г.М.,Душин МИ. и др. Влияние схем армирования на сопротивление сдвигу высокомодулъных композиционных материалов. В кн.: Волокнистые и дисперсноупрочненные композиционные материалы. М. наука, 1976, с.9193.

52.Жигун И.Г., Морозов О.А., Радимов Н.П. Влияние

термообработки матрицы

на механические

свойства углепластиков. Мех.полимер., 1979, N5, с.925-929.

53.Жигун И.Г., Радимов Н.П. Особенности механических свойств трехмерно-армированных углерод-углеродных композитов. Мех.комп.матер., 1982, N3, с.504-507.

54.Жигун И.Г., Поляков В.А. Свойства пространственно-армированных пластиков. Рига, Зинатне, 1978,215с.

55.Жигун И.Г., Душин М И ., Поляков В.А., Якушин В.А. Композитные материалы, армированные системой трех прямых взаимно ортогональных волокон. 2.Экспериментальное изучение. Мех. полимер., 1973, N6,01011-1018.

56.Зиновьев П.А., Цветков С.В. Инвариантно­ полиномиальный критерий прочности анизотропных материалов. Механика твердого тела, 1994, N4, с. 140-147.

57.Иванова В.С., Копьев И.М., Ботвина Л.Р., Шермергор Т.Д. Упрочнение металлов волокнами, М. Наука, 1969,176с.

$8. Ильюшин А.А. Метод аппроксимаций для расчета

конструкций

по

линейной

теории

термовязкоупругости. Мех. полим., 1968, N2.

59.Ильюшин А.А.,Победря Б.Е. Основы математической теории термовязко-упругости .М. Наука, 1970,280с.

60.Келли А. Высокопрочные материалы. Пер. с англ, под ред.С.Т.Милейко, М. Мир, 1976,262с.

61.Колтунов А.М., Плешков Л.В., Канович М.З. и др. Высокопрочные при всестороннем сжатии стеклопластиковые оболочки с радиальной ориентацией наполнителя. Мех.полимер., 1977, N6,

с.1109-1111.

62.Колчин Г.Б. Расчет элементов конструкций из упругих неоднородных материалов. Кишинев, Издво Карта молдовеняскэ, 1971.

63.Колчин Г.Б., Фаверман Э.А. Теория упругости неоднородных тел. Библиографический указатель отечественной и иностранной литературы. Кишинев, Штинца, 1972.

64.Композиционные материалы. Т.2. Механика композиционных материалов. Пер. с англ, под ред.А.А.Илыошина и Б.Е.Победри. М. Мир, 1978, 564с.

65.Композиционные материалы. Т.7, 4.1,Анализ и проектирование конструкций. Пер. с англ, под ред. Ю.М. Тарнопольского. М Машиностроение, 1978, 344с.

66.Конкин А.А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы. М. ”Химия”, 1974,376с.

67.Кочетков В.А. Расчет характеристик упругости и функций ползучести сферопластиков методом