Растяжении прочность

Рассмотрим плоскую задачу теории упругости о растяжении плоскости с одиночным разрезом, ориентирован-

Результат (3.12) получен из решения Инглиса (1912 г.) о растяжении плоскости с эллиптическим отверстием.

Приведем без вывода результаты решения задачи о растяжении плоскости с одиночным разрезом. Длину пластической зоны находим из условия плавности смыкания границ этой зоны при х = а. Получаем

Последний результат получен из решения Инглиса (1912 г.) о растяжении плоскости с эллиптическим отверстием.

трудпителъно. Однако если учесть следующие члены разложения (14.25), то коэффициент К можно определить, не приближаясь близко к кромке разреза. Проиллюстрируем это на примере о всестороннем растяжении плоскости с тонким эллиптическим вырезом, имитирующим прямолинейный разрез (рис. 14.2). Напряжение на продолжении разреза имеет вид (см. § 3)

3. Задача о растяжении плоскости, ослабленной отверстием с исходящими из него двумя разрезами, расположенными под прямым углом друг к другу (рис. 15.9). На рис. 15.10 показана зависимость а^Уг от г на продолжении горизонтального разреза (1) п под углом 90° к нему (2). Для второго случая значение функции, зависящей от 0 (см. (14.25)) равно 1,25. Экстраполяция прямых в г — 0 приводит к коэффициентам интенсивности на- Рис 159 Растяжение плоскостп пряжений, практически совпадаю- с двумя трещинами, выходящи-щим с аналитическим решением ми из кругового отверстия (т = (отличие не больше 1%). Значение =х — l — R).

2. Растяжение пластины конечной ширины с несимметрично расположенной трещиной (рис. 16.6). Напряжение на линии трещины при растяжении плоскости определяется по формуле (3.15)

4. Зависимость (12.3) в критическом состоянии Сс==о„бс может быть получена из сравнения решений для критических напряжений при растяжении плоскости с трещиной с использованием обоих критериев. По критерию Ирвина

Рис. 18.3. Критическое усилие нри растяжении плоскости сосредоточенными силами (с = = 1, v = 0,25); / — решение для идеально упругого тела,

Значительный интерес представляют задачи взаимного влияния хаотически или определенным образом ориентированных трещин, так как при любой предварительной обработке реальные материалы содержат большое число мнкродефектов различного рода, разлитие которых под действием внешних нагрузок приводит к появлению целых систем трещин. В этом направлении детальному изучению подверглись задачи, связанные с взаимодействием трещип одинаковой и различной длины, расположенных вдолъ одной оси [7, 169, 355, 357]. Например, в случае системы трещин разной длины, параллельных некоторому направлению, наибольшую опасность представляет та из них, движение которой начинается первой [169]. Во всех этих случаях механизм развития трещин подобен одиночной, разлитие которой при равномерном растяжении плоскости происходит неустойчиво. Однако экспериментальные данные указывают на то, что для систем трещин в определенных условиях возможно упрочнение плоскости 153].

Рис. 27.1. Критическая (/) и до-критические (2) диаграммы разрушения при растяжении плоскости с трещиной, имеющей топкие пластические зоцы.

Определение прочности при растяжении. Прочность — способность материала сопротивляться разрушению под действием внешних сил, постоянных (статическая прочность) и переменных (сопротивление усталости). При статических испытаниях образец (рис. 10.14, а) со стандартными размерами деформируют плавно возрастающей нагрузкой. При испытании измеряют прилагаемую силу F и соответствующее удлинение Д/ образца. По измерениям строят диаграмму растяжения (рис. 10.14, б), которая имеет ряд характерных точек. Если разделить нагрузки, соответствующие характерным точкам диаграммы, на площадь поперечного сечения образца до растяжения, то можно определить следующие характеристики прочности: предел пропорциональности an=Fn/A0; предел упругости оу = Гу/А0; предел текучести ат=/7т/Л0; предел прочности ов = FB/AQ. При расчетах обычно используют предел текучести и предел прочности. Предел т е к у ч ест и — это наименьшее напряжение, при котором образец начинает деформи-

Как известно, при растяжении прочность пластичных материалов характеризуется пределом т е к у ч е с т и, а хрупких — пределом прочности; эти напряжения считаются предельными, в зависимости от них вычисляют допускаемые напряжения.

Таким образом, при оптимальном содержании аппрета не только возрастают модуль упругости яри растяжении, прочность на разрыв и сжатие, но и улучшаются динамические свойства композита.

Волокно на растяже- Модуль при Изгибная Модуль при НИР растяжении, прочность, изгибе, 103.Н/ММ2 103-Н/ММ2 103-Н/ММ2 103-Н/ММ2 Межслой-ная сдвиговая прочность, Н/ММ2

Следует отметить, что высокий модуль углеродных волокон обусловлен преимущественной ориентацией графитовой структуры, возникающей при деградации исходного полимера. Из-за такой структуры свойства волокон являются сильно анизотропными. Особенно важна анизотропия прочности, модуля и коэффициентов температурного расширения, и она отражается в свойствах композитов, которые оказываются более анизотропными, чем аналогичные композиты на основе стеклянных волокон. Для данного типа волокна прочность и модуль композита при осевом растяжении зависят в первую очередь от объемной доли волокон и лишь в незначительной степени от состава используемой

Тип волокна Плотность, кг/см3 при растяжении. прочность а/р. упругости при растяжении Е, модуль упругости ?/о

Прочность резины — см. Упругопрочностные свойства резины при растяжении.

В случае неравномерного отрыва прочность соединения в несколько раз меньше, чем при равномерном отрыве. При сжатии прочность клеев больше в 10—100 раз, чем при растяжении.

Прочность при растяжении D3039 МПа 687 736 736

Прочность при растяжении и ц D-3039 МПа 1700 1695 1785 1755

Прочность при растяжении D3039 МПа 687 736 736