В. П. Николаев

Вид материала

Изложение

Подобный материал:

• Программа николаев, 129.21kb.
• Перевод с английского Г. А. Николаев, 5740.88kb.
• Николаев Александр Анатольевич Требования Государственного стандарта Государственный, 102.06kb.
• Курс лекций по дисциплине «Компьютерные сети и телекоммуникации» для студентов факультета, 1959.57kb.
• А ты её прости и. Николаев, 378.94kb.
• Новые Мысли Маркетологов», где выступил с темой: «Кому кризис, а кому нет». Николаев, 32.8kb.
• Законодательное собрание новосибирской области, 114.33kb.
• Тихонов А. Н., Полянсков Ю. В., Кузнецова Л. В., Николаев А. В., Скуратов, 32.58kb.
• В. Г. Николаев пространство и социальная жизнь, 465.44kb.
• Пётр Исаевич Вейнберг (16 (28) июня 1831, Николаев 3 (16) июля 1908, Санкт-Петербург), 45.58kb.

АННОТАЦИЯ

«МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АРМИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ

АНИЗОТРОПИЕЙ»

В.П.НИКОЛАЕВ

(кафедра ОКМ)

Содержит теоретическую часть и изложение методов определения характеристик упругости и критериальных характеристик прочности композиционных армированных материалов на основе полимерной матрицы. Для определения некоторых характеристик предложено несколько методов, что позволяет контролировать и уточнять результаты испытаний.

Механические характеристики требуются для исследования напряженно-деформированного состояния в элементах конструкций в случае любой математической модели и модели материала. Механические характеристики входят в так называемые физические или определяющие соотношения общей системы уравнений механики деформируемого твердого тела. Они необходимы для оценки предельного состояния материала в составе конструкции. Точность определения механических характеристик оказывает влияние на коэффициент запаса, от величины которого зависят надежность и масса изделия.

В настоящей работе рассматривается деформативность и прочность КМ при статических воздействиях.

Известно, что свойства композиционного армированного материала определяются характеристиками компонентов, их относительным содержанием и структурой армирования. Но эти свойства и количественно и качественно отличаются от свойств каждого компонента и решающим образом зависят от технологии изготовления материала. В связи с этим технология изготовления образцов для испытаний должна быть близкой к технологии изготовления изделий. На плоских образцах можно определять свойства, например, прессованных материалов (рис. 1,а). Для исследования материалов, полученных намоткой, необходимо использовать образцы, полученные по аналогичной технологии (рис. 1,б).

а)

б)


Рис. 1. Виды армированных материалов

а  слоистый многонаправленный, полученный прессованием;

б  однонаправленный, полученный намоткой

Поэтому самостоятельной важнейшей задачей испытаний является испытания образцов, технология изготовления которых соответствует технологии изготовления изделий. Такие образцы можно назвать малогабаритными моделями. В случае материала, получаемого намоткой, под малогабаритными моделями понимают трубчатые или кольцевые образцы, а также прямолинейные образцы, вырезаемые из заготовок, полученных намоткой.

В работе в основном рассматриваются методы испытаний малогабаритных моделей и образцов, вырезанных из специально изготовленных цилиндрических заготовок.

Армированный материал с упорядоченной структурой армирования, как правило, является ортотропным В работе изложены методы определения всех характеристик упругости и критериальных характеристик прочности при статическом нагружении для цилиндрически ортотропных материалов. У ортотропного материала девять независимых характеристик упругости. В цилиндрической системе координат: три модуля упругости три модуля сдвига три коэффициента Пуассона .

В основу положен «тензорно» - полиномиальный критерий, в котором ограничились линейными и квадратичными инвариантами.



В этом соотношении шесть независимых компонент «тензора» прочности. Однако чтобы получить ограниченную поверхность прочности, число основных видов напряжённого состояния должно быть больше, чем число независимых компонент «тензоров» прочности. Предложено девять основных видов напряженного состояния. В этом случае поверхность прочности следует строить на основе метода наименьших квадратов.

Рассматриваются пять традиционных характеристик и четыре комплекса, которые предполагается определять на трубчатых образцах: разрушающие напряжения при растяжении и сжатии в осевом направлении; разрушающие напряжения при растяжении и сжатии в окружном направлении; разрушающие напряжения при сдвиге в плоскости слоев ; комплексы и , характеризующие прочность закрытого цилиндра при внутреннем и внешнем давлении; комплексы и , отражающие прочность при сдвиге под углами ±45º.

Схемы приспособлений для нагружения образцов на сдвиг под углом к образующей показаны на рис. 2 (нормальные напряжения на исходных площадках равны по величине и противоположны по знаку).

Поверхность прочности показана на рис.3.

а)	б)

Рис. 2. Схемы приспособлений для нагружения образцов на сдвиг под углом ±45º к образующей: а – в окружном направлении растяжение, в осевом сжатие; б – в окружном направлении сжатие, в осевом растяжение




Рис. 3. Аппроксимация поверхности прочности цилиндрически ортотропного материала для плоского напряженного состояния: – опытные точки; – средние значения;

– тензорно-полиноминальный критерий с квадратичными инвариантами;

– критерий максимальных нормальных напряжений