ПРОСТЫЕ И НАДЁЖНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ СДВИГА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 25 > №4 / 2020 / Страницы: 473-491

ПРОСТЫЕ И НАДЁЖНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ СДВИГА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

, , ,

Аннотация:

Рассмотрен метод экспериментального определения модулей сдвига композитов, принятый в качестве стандартов: ASTM D5379/D5379M-12 и ГОСТ Р799-2015. Отмечены его существенные недостатки. Показано, что вопрос правильного выбора метода для оценки модулей сдвига конструкционных материалов, позволяющего надёжно и с приемлемой для практики точностью устанавливать их значения, до настоящего времени ещё не решён. Для его решения исследованы некоторые другие известные методы определения модуля сдвига в плоскости пластины, а именно: метод испытания на растяжение или сжатие трёх образцов, вырезанных из ортотропного материала в направлениях главных осей его упругой симметрии и под углом 45 к ним; метод испытания на кручение квадратных пластинок, осуществляемый по трёхточечной схеме нагружения; а также метод испытания призматических образцов на четырёхточечный изгиб. На широком классе конструкционных материалов проведен детальный анализ границ их приемлемости и достоверности значений определяемой характеристики. Указаны их достоинства и недостатки. Показано, что при использовании первого из отмеченных методов возможен вариант вычисления модуля сдвига, основанный на значениях и , что значительно упрощает процесс его нахождения. Предложена простая конструкция установки для осуществления второго из рассмотренных методов, позволяющая осуществлять ступенчатое нагружение и измеренния прогибов. Её использование позволяет получать стабильные и воспроизводимые характеристики без использования дополнительного оборудования. Осуществлена модернизация приспособления, применяемого для осуществления третьего из рассмотренных методов. Это значительно облегчило точную установку образца и дало возможность осуществлять испытание тонких (от 1,5 мм) образцов без потери ими устойчивости в поперечном направлении. Проведено сопоставление значений модуля сдвига определённых тремя различными методами на одних и тех же конструкционных материалах. Установлена достаточно хорошая их согласованность для всех рассмотренных случаев.

12