НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ЭЛЕМЕНТАХ СТРУКТУРЫ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ВИСКЕРИЗОВАННЫМИ ВОЛОКНАМИ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 24 > №1 / 2018 / Страницы: 122-144 doi.org/10.25590/mkmk.ras.2018.24.01.122_144.08

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ЭЛЕМЕНТАХ СТРУКТУРЫ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ВИСКЕРИЗОВАННЫМИ ВОЛОКНАМИ

, , ,

Аннотация:

Исследуется напряженное состояние модифицированных композитных материалов, армированных вискеризованными волокнами, для случая одноосного растяжения. Модифицированный композитный материал содержит волокна, представляющие собой многофазный материал, таким образом композитный материал состоит из трех фаз: а) волокно, б) межфазный вискеризованный слой, образованный на поверхности волокна в) матрица. Изучается напряженное состояние в каждой из фаз такого волокнистого композита. Рассматривается два типа волокнистых композитов содержащих эпоксидную матрицу. В первом из них базовое углеродное волокно марки Т-650 окружено межфазным слоем, состоящим из углеродных нанотрубок и эпоксидной матрицы. Во втором базовое углеродное волокно марки IM7 окружено межфазным слоем, состоящим из нанопроволок оксида цинка и эпоксидной матрицы. Исследуется напряженное состояния в каждой из фаз модифицированного волокнистого композита для оценки прочности композита и сравнения его прочностных характеристик с классическим композиционным материалом из углеродных волокон и эпоксидной матрицы. Исследование проводилось в несколько этапов, первым из которых было определение эффективных свойств межфазных слоев, обладающих цилиндрической изотропией и образованных матрицей, наполненной вискерсами илинанотрубками. В результате волокнистый композит рассматривается как составная система с трансверсально-изотропными свойствами в каждой из фаз: волокно и межфазный слой являются трансверсально-изотропными, а матрица является изотропной. Далее для каждой фазы двух композиционных материалов исследовались радиальное, осевое и окружное напряжения. Результаты исследования показали, что при одноосном растяжении прочность композита контролируется не прочностью волокна или матрицы, а прочностью вискеризованного межфазного слоя.

47