Продольная составляющая

1 — продольная прочность; 2 — деформация разрушения; 3 — поперечная прочность,

Форрест и Кристиан [10], сопоставляя системы А1—В, Al—B/SiC и Al—B/BN, пришли к выводу, что лучшим комплексом свойств •обладает система А1—В, наиболее склонная к химическому взаимодействию. Возможно, на этот вывод повлияли и другие факторы— способ изготовления, близость условий изготовления к оптимальным и т. д.; тем не менее остается фактом, что системы, реакционная способность которых уменьшена путем покрытия бора SiC или BN, не обладают преимуществами по сравнению с хими-•чески более активной системой А1—В. С таким выводом согласуются и данные Кляйна и Меткалфа [15] о том, что продольная прочность и деформация разрушения композитов А1—В достигают максимума при наличии небольшого количества продукта реакции.

В композитах алюминий — нержавеющая сталь и А1—В, где имеет место интенсивное химическое взаимодействие, поперечная прочность снижается вследствие образования обширной зоны продуктов реакции. Напротив, ограниченное химическое взаимодействие на поверхности раздела не снижает поперечной прочности и может даже увеличивать ее. Так, поперечная прочность композита алюминий — нержавеющая сталь при комнатной температуре увеличивается с повышением температуры диффузионной сварки вплоть до 795 К, когда начинает образовываться Ре2А15. При более высоких температурах диффузионной сварки поперечная прочность снижается в связи с интенсивным образованием Fe2Als. Аналогично ведет себя и композит А16061—В: после отжига при 811 К и обработки «Т-6» снижение поперечной прочности не наблюдается, пока на поверхности раздела не начинает образовываться А1В2, и происходит лишь тогда, когда зарождается и растет указанное соединение. В этой связи следует отметить, что ту же тенденцию обнаруживает и продольная прочность данного композита. Значит, можно выбрать такие условия диффузионной сварки, при которых на поверхности раздела возникает слой продуктов взаимодействия определенной толщины, отвечающей оптимальным механическим характеристикам. Эта область наук» о композитах нуждается в дальнейшем развитии.

1. Продольная прочность (нагружение в направлении, параллельном оси волокна)

Продольная прочность композита с матрицей из никелевого сплава, упрочненного непрерывными волокнами сапфира с гальваническим Ni-покрытием i[39], оказалась выше, чем у никеля, упрочненного усами сапфира, однако выдергивание волокон на изломах говорило о слабой связи в композите. Продолжая работы над Ni и Ni — Cr матрицами, упрочненными сапфиром с покрытием Y2O3, Ноуан ([37] обнаружил разупрочнение волокон в композитах, изготовленных горячим прессованием пучков 0°-ных волокон и фольги. Одновременно Меган и Харрис [31] использовали

------продольная прочность

продольная прочность при растяжении, продольная прочность при сжатии, поперечная прочность при растяжении, поперечная прочность при сжатии, сдвиговая прочность в плоскости слоя.

Большинство композитов, описанных в настоящей главе, есть непрерывные однонаправленные волокнистые композиты (НОВК), имеющие большую объемную долю волокон. В результате продольная прочность в основном определяется прочностью самих волокон. Таким образом, если волокна обладают свойством ползучести, то им обладают и композиты на их основе. В небольшом числе работ по композитам, армированным вольфрамом и бериллием, обнаружено разрушение при ползучести. С другой стороны, разрушение под нагружением может появиться как результат комбинации двух факторов: статистической прочности хрупких волокон и временных свойств вязкоупругой матрицы. Такая комбинация создает вероятность непрерывного изменения напряженного состояния внутри композита, даже при испытании на разрушение. Эти изменения также приводят к явлению запаздывания разрушения. Поэтому очень важно рассмотреть как матрицу, так и волокно при изучении длительной прочности композита, причем нужно иметь в виду, что матрицы оказывают очень незначительное влияние на «кратковременную» продольную прочность композитов, но играют очень важную роль в его «длительной» прочности. Часть работ посвящена исследованию эффектов скорости деформации на прочность НОВК; оказалось, что только армированные стеклом композиты, по-видимому, чувствительны к изменениям скорости.

В работе [41] замечено что волокнистый эвтектический сплав Al — Al3Ni при циклическом кручении около оси, расположенной вдоль волокон, сначала разупрочняется, а затем упрочняется. В виду того факта, что при данном способе нагружения продольная прочность волокна не используется (так как передачи усилий на волокна не происходит) и что арматура занимает относительно малую долю объема, представляется разумным ожидать, что произойдет либо циклическое упрочнение, либо разупрочнение. Наблюдавшееся циклическое разупрочнение с последующим упрочнением было отнесено за счет перераспределения дислокаций вдоль волокон.

Ю. А. Шиманский принимал постоянное активное участие в обсуждении проектов новых типов судов для перевозки специализированных грузов на различных водных путях нашей необъятной Родины. Так, на Техническом совете Центрального научно-исследовательского института водного транспорта (ЦНИИВТ) обсуждались проекты двух архитектурных типов нефтевозов для Каспийского моря большой грузоподъемности при относительно малой осадке: один — «фермовый», в котором продольная прочность обеспечивалась продольной фермой, а второй — «островной», отличавшийся сильно развитой средней надстройкой. В статье инженера А. Осмоловского («Судостроение» 1936, № 8) указывалось, что Технический совет ЦНИИВТа остановил свой выбор на «островном» типе и что такое же решение было принято Народным комиссариатом водного транспорта для судов первоочередной постройки.

Прочность границы может быть как выше, так и ниже прочности матрицы. Часть свойств композиционных материалов определяется прочностью границы раздела на отрыв (поперечная прочность, прочность на сжатие, вязкость), часть - прочностью границы на сдвиг (продольная прочность при растяжении композита, армированного короткими волокнами, критическая длина волокна и др.).

Измерение магнитной проницаемости и электрической проводимости плоских образцов [61]. Продольная составляющая индукции магнитного поля В внутри образца

Если этот угол острый, то продольная составляющая начальной скорости направлена вдоль поля Е; действующая на частицу сила—еЕ будет сообщать ей ускорение, направленное навстречу Е. Это ускорение

работу против сил электрического поля конденсатора, равную ell. Эта работа совершается за счет кинетической энергии частицы. Так как при пролете сквозь конденсатор уменьшается только продольная составляющая скорости ио;, то именно выражением mvli/2 определяется та наибольшая работа, которая может быть совершена за счет кинетической энергии. Это видно из того, что начальная кинетическая энергия

Граничные условия характеризуют условия на поверхности теплообмена и на границах потока. На поверхности теплообмена продольная составляющая скорости wx принимается равной нулю, а поперечная составляющая wy при наличии вдува отлична от нуля и является заданной величиной.

Измерение магнитной проницаемости и электрической проводимости плоских образцов [61]. Продольная составляющая индукции магнитного поля В внутри образца

Условия однозначности определяют форму и размеры обтекаемого средой твердого тела, физические свойства среды (X, ц, с, р, (3), а также условия протекания процесса на границах. Граничные условия обычно задаются в следующей форме: wx = wy = О, Т = Тст при у = 0; wx = w, T= Тж при у = со (у — координата, нормальная к поверхносги тела и отсчитываемая от его поверхности; w — скорость невозмущенного набегающего потока; Тж — температура жидкости вдали от тела; Тст — температура поверхности тела). Продольная составляющая скорости wx = О, так как жидкость или газ, обтекающие тело, прилипают к его поверхности, что установлено опытным путем и справедливо для сплошной среды. Условия прилипания нарушаются только при обтекании тел потоком сильно разреженного газа; wy = 0 вследствие непроницаемости поверхности тела.

где wx — продольная составляющая скорости, множителем пропорциональности является динамическая вязкость ц; у нормаль к поверхности скольжения (поперечная координата).

ки, выполненные с обеих сторон листового материала, располагают друг против друга в один ряд в пределах проекции плоскости трещины на поверхность элемента и в три ряда перед вершиной трещины, причем два ряда из них располагают по границам проекции трещины на поверхность элемента, а третий — между ними. Эти операции могут быть выполнены над наклонными трещинами различного профиля в сечении, параллельном оси растяжения пластины (см. рис. 8.35). Важно только расположить отпечатки таким образом, чтобы они усиливали сближение сформированных ответных зон в виде СПД, когда в срединной части листового материала имеется зона разрушения с ориентировкой плоскости перпендикулярно оси растяжения. Последняя ситуация характерна для стадии развития трещины с низкой скоростью и типична для существенной толщины листового материала. В этом случае самоторможение усталостной трещины может быть усилено следующим образом (А. с. 1384360 СССР. Опубл. 30.03.88. Бюл. № 12). Вокруг наклонной трещины вне пределов ее проекции на поверхность элемента выполняют сквозные отверстия, расположив их симметрично плоскости трещины; сближают берега усталостной трещины, а зону трещины подвергают пластическому деформированию. Под головки крепежа в отверстиях устанавливают конусообразные элементы таким образом, чтобы они образовали конусообразный замок (рис. 8.36). Крепеж затягивают и снимают сжимающую нагрузку. Аналогичные операции можно выполнить с крепежом и конусообразными элементами перед вершиной трещины. Сближение берегов трещины повышает эффективность схватывания по поверхности наклонной трещины в результате деформирования зоны трещины по поверхности элемента. Применение конусообразного замка приводит к эффекту самоторможения усталостной трещины. Он состоит в том, что при растяжении элемента конструкции возникает продольная составляющая нагрузки, которая увеличивается при возрастании растягивающей нагрузки. Именно эта сила вызывает контактное взаимодействие берегов трещины и усиливает его по мере возрастания растягивающего напряжения. Одновременно с этим по поверхностям контакта конусообразных поверхностей возникает сильное трение, препятствующее достижению полного

Осевые продольные усилия в образце от действия давления сжатого воздуха исключаются следующим образом. Внутренняя полость образца 16 соединяется с полостью 9, вследствие чего давление воздуха со стороны образца на элемент 11 уравновешивается тем же давлением на плунжер 10. Таким образом, продольная составляющая усилия в образце от действия давления сжатого воздуха воспринимается элементами 7, 12 внешней рамы. Плунжерная пара 8, 10 обеспечивает компенсацию вдоль оси образца упругих деформаций элементов //, 13 основной рамы.

а —-от поперечной составляющей реактивного усилия; б — от эксцентрично приложенной нагрузки; s —• ход плунжера; е — эксцентриситет реактивной силы; Fs — боковая составляющая реактивной силы; Ff]— продольная составляющая реактивной силы

Nn — продольная составляющая усилия в полиспасте Р„; NT — продольное усилие от действия горизонтальной со-