О РАЗРУШЕНИИ СФЕРОПЛАСТИКА СЖАТИЕМ С КРУЧЕНИЕМ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 24 > №1 / 2018 / Страницы: 29-45 doi.org/10.25590/mkmk.ras.2018.24.01.029_045.02

О РАЗРУШЕНИИ СФЕРОПЛАСТИКА СЖАТИЕМ С КРУЧЕНИЕМ

Аннотация:

Синтактные пены, сочетающие низкую плотность с высокой прочностью и рядом других полезных свойств, широко применяются в аэрокосмической и судостроительной отраслях. Из-за сложности структуры механизм их разрушения зависит от вида термосилового нагружения. В данной работе представлено экспериментальное исследование деформирования и разрушения сферопластика при различных режимах сложного нагружения. Сферопластик представлял собой эпоксидно-диановую синтактную пену со стеклянными микросферами в качестве наполнителя. Толщина стенок стеклянных микросфер составляла 1 мкм, средний диаметр – около 20 мкм, объемное содержание в композите – 60%. Нагружение проводилось при различных сочетаниях совместного и последовательного сжатия и кручения. Также рассмотрено разрушение материала при фиксированном положении захватов нагружающей системы в результате последействия. Испытания проводились при различных температурах. Температура влияет на тип разрушения матрицы, степень подвижности частиц наполнителя при деформировании композита и состояние межфазных границ. Проведен анализ траекторий нагружения, кривых релаксации и поверхностей разрушения при различных режимах нагружения и температурах. На основе проведенного анализа сделан вывод, что сферопластик при сложном нагружении демонстрирует поведение, свойственное сыпучим материалам, в которых перемещение частиц затруднено адгезией со связующим материалом. Характерные черты сыпучих материалов проявляются по мере увеличения податливости матрицы и накопления микроструктурных дефектов, ослабляющих связь между частицами наполнителя.

31