ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергетические критерии разрушения адгезионных соединений из "Свойства и расчет адгезионных соединений" Основная концепция линейной механики разрушения применима к композитам и другим материалам с адгезионными соединениями с известными оговорками. Поскольку концепция механики разрушения разработана применительно к гомогенным изотропным материалам, предполагается ее независимость от вида нагружения и характеристики трещины. В адгезионных соединениях и, в частности, в композитах параметры вязкости разрушения меняются в зависимости от направления нагрузки и армирующих волокон. Если трещинообразование происходит в основном в матрице, то считается, что достаточно знать вязкость ее разрушения для прогнозирования разрушения материала в целом. Однако свойства матрицы на границе с волокном, подложкой могут значительно отличаться от свойств в объеме. Степень взаимодействия матрицы с субстратом, а также структура композита отражаются на сопротивлении трещинообразо-ванию. Тем не менее исследование процессов трещинообразова-ния в адгезионных системах используют как при разработке композитов, клеев и др., так и при оценке их долговечности и надежности при действии различных эксплуатационных факторов [41]. [c.54] Локальные концентрации напряжений в вершине трещины связаны с внешним напряжением фактором (коэффициентом) интенсивности напряжений К. Коэффициент К зависит от геометрии образца и напряженного состояния. Рост трещины может происходить от напряжений растяжения 1, сдвига в плоскости материала II и поперек плоскости III (рис. 2.4). В зависимости от напряженного состояния фактор /С выражается разными уравнениями. [c.54] При практическом использовании методов определения тре-щиностойкости следует учитывать фактическую скорость нагружения вершин трещины. При увеличении длины исходной трещины стабильность ее роста уменьшается, а фиксируемые показатели трещиностойкости увеличиваются [42]. [c.55] Наиболее разработаны методы определения энергетических показателей при неравномерном отрыве двух жестких субстратов на склеенной двойной консольной балке, профилированной по высоте [49, 50]. [c.56] Так как в реальных соединениях кроме растяжения могут появляться усилия сдвига, целесообразно дополнительно оценивать трещиностойкость при комбинированном (I, II) разрушении [51, 52]. Для этой цели рекомендован образец, у которого клеевой шов ориентирован под углом 45° к растягивающей нагрузке, что обеспечивает равенство растягивающих и сдвигающих напряжений в вершине трещины. На боковой поверхности образца создается зародышевая трещина длиной а. [c.56] Из этого выражения следует, что при напряжении о могут отслаиваться лишь фрагменты, размер которых превышает некоторое критическое значение. Если энергия расслаивания настолько низка, что одиночное волокно отслаивается от матрицы по всей длине, то свойства композита не должны отличаться от свойств волокон, не скрепленных матрицей. Установлена [54] линейная корреляция между прочностью органопластика с высокой степенью армирования при осевом растяжении и энергией расслаивания. Ограничением для получения композитов с большой энергией является специфика поведения тонких пленок полимеров. Необходимо помнить, что упругие характеристики матрицы при создании композитов должны сочетаться с достаточно большой способностью к диссипации энергии. Последний показатель можно выразить через модуль механических потерь связующего. Показано, что чем выше значение этой характеристики, тем меньше размер микротрещин в связующел в месте разрывов волокна [55]. Методом акустической эмиссии было показано, что разрывы волокон, приводящие к появлени -очага разрушения, происходят тем раньше, че.м меньше модуЛ) механических потерь связующего. [c.56] Вернуться к основной статье