ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Показатели прочности адгезионных соединений из "Прочность и долговечность клеевых соединений Издание 2" Для оценки прочности клеевых соединений при кратковременном нагружении наиболее широкое распространение получили три показателя средняя прочность, максимальное напряжение и энергия разрушения. [c.88] На показатель средней прочности при сдвиге сильно влияют геометрия образца и деформационные свойства всех его частей, особенно клеевого шва. Например, с повышением температуры испытаний одновременно меняются прочность и деформативность клеевого шва. Снижение прочности клея уменьшает показатель средней прочности соединений, а увеличение его деформ ативности, как правило, способствует более равномерному распределению напряжений. В результате эффект повышения температуры может проявляться самым различным образом. Аналогичное явление может наблюдаться при увлажнении клеевого шва, при введении пластификаторов в клеевую композицию и при других воздействиях [1, 21. [c.89] Этих недостатков лишены образцы в виде полых цилиндров, склеенных встык, при достаточно большом отношении диаметра к толщине стенки цилиндра и испытываемые на сдвиг при кручении (чистый сдвиг) [1, 3]. В этом случае разрушающее напряжение достаточно точно определяется только разрушающим усилием и геометрическими параметрами образца, причем погрешность опыта легко оценивается. [c.89] В качестве примера в табл. 3.1 представлены данные [1] для клеевых соединений алюминиевого сплава и стали на малоусадочных модифицированных наполненных эпоксидных клеях для двух способов испытаний на сдвиг кручение склеенных встык труб и сдвиг при растяжении пластин, склеенных внахлестку. Там же представлены когезионные свойства клеев. [c.89] Из таблицы видно, что прочность при кручении в два и более раз превышает среднюю прочность, определенную при испытаниях на сдвиг при растяжении. Интересно, что в данном случае она практически не зависит от свойств субстрата, а характер разрушения во всех случаях близок к когезионному. [c.89] При испытании образцов с нахлесткой средняя прочность сушественно зависит от того, из каких материалов выполнен образец. В литературе имеются-сведения о зависимости средней прочности, определяемой на этих образцах, от толщины и длины склеиваемых пластин [3, 4, 11], причем степень этой зависимости определяется еще и деформационными свойствами клея. Таким образом, показатель средней прочности в общем случае не является объективной оценкой прочности клеевого шва. [c.89] Максимальные напряжения. Поскольку большинство способов испытаний клеевых соединений не обеспечивает равномерность нагружения всех адгезионных связей соединения, они начинают разрушаться там, где проявляется максимальное напряжение [2- 8]. По физическому смыслу показатель максимального напряжения ближе к прочности адгезионных связей данной пары адгезив — субстрат, чем средняя прочность. Едва ли не единственными методами оценки максимального напряжения оказываются расчетные. [c.90] Поскольку наиболее верно определяемой экспериментально величиной является нагрузка, то надежность расчетов будет определяться тем, насколько хорошо совпадают теоретические кривые с экспериментальными зависимостями средней прочности от различных параметров. [c.90] В инженерных расчетах значение Тмакс может быть приравнено к значению допускаемого напряжения при сдвиге или срезе (ГЗ]. [c.90] 1) следует, что при Ко=0 и /Сх= 1 получаем Тср Тмакс Подобное условие может быть соблюдено при испытании соединений на сдвиг при кручении. Таким образом, зная все величины в правой части соотношения (3.1), можно определить Тср, причем коэффициенты Ко и Кх могут быть определены лишь расчетным путем. [c.90] Закономерности зависимости Ка и от геометрии и упругих констант полимера и подложки различны. В частности, в соединении алюминия с двойной нахлесткой, испытанном при сжатии, при расчете распределения напряжений по методу конечных элементов с помощью ЭВМ показано [10], что при =3000 МПа, Тмакс = 1,2 МПа, Омакс=0, а при =70000 МПа Тмакс=24 МПа, сгмакс = 12 МПа. Толщина слоя адгезива сильно влияет на касательные напряжения и незначительно — на нормальные. В случае сдвига при растяжении соединения из алюминиевого сплава ( =70000 МПа) с одинарной нахлесткой (ГОСТ 14759—69) на клее ПУ-2 (0 = 1000 МПа) Л т [11]. Большее значение Ка в этом случае объясняется влиянием значительного отрывающего момента. [c.90] Энергия разрушения. Энергетический показатель [12—18] применяется для оценки соединений при неравномерном отрыве. Следует различать расчет энергии разрушения при отслаивании (расслаивании) мягких материалов и при неравномерном отрыве массивных и жестких склеиваемых материалов. Во втором случае приходится учитывать затраты энергии на деформирование склеиваемых материалов 5, 15—18]. [c.90] При разрушении неравномерным отрывом соединений жестких конструкционных материалов — металлов, древесины и др. [12, 16—18]—напряжения по длине клеевого шва распределяются крайне неравномерно, поэтому энергия разрушения определяется недостаточно строго. Поскольку расчет энергии связан с напряженно-деформированным состоянием, то и энергия, измеренная интегрально , должна оказаться функцией параметров модели, хотя имеются предположения о независимости ее от геометрии образца [17]. Иначе говоря, в случае применения энергетического метода перед исследователями стоят те же проблемы, что и в случае использования более наглядного показателя максимального напряжения. Читатель, интересующийся этой проблемой, может обратиться к оригинальным работам, например [12, 14—18, 52]. [c.90] Вернуться к основной статье