ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Усталостная динамическая прочность из "Прочность и долговечность клеевых соединений Издание 2" Как правило, 10 циклов достаточно при таких испытаниях. [c.249] Диаграммы усталостной прочности можно разбить на два участка (см. рис. 8.14)—наклонный и горизонтальный [2, 3]. Горизонтальный участок характеризует предел усталости, т. е. напряжение, при котором материал не разрушается в течение достаточно продолжительных испытаний. Поскольку для полимеров принята флуктуационная теория разрушения, предел усталости должен считаться условной величиной. Однако это не умаляет практической значимости этого понятия, так как реальные клееные конструкции обычно не претерпевают более 10 —10 циклов нагружения. [c.250] Наклонные участки кривых усталости характеризуют усталостную прочность при ограниченном числе циклов и по ним можно изучать закономерности утомления клеевого соединения при действии различных факторов. Однако расчет долговечности клееных конструкций производят по горизонтальным участкам кривых. [c.250] Кривые усталости такого же характера получены при испытаниях клеевых и клеесварных соединений при разных видах напряженного состояния (сдвиг при растяжении, равномерный отрыв и консольный изгиб) на эпоксидных и фурановых клеях, для черных металлов, бетона, древесины и некоторых стеклопластиков [2]. [c.250] Увеличение содержания эластомера в клее приводит к расширению спектра времен его релаксации и усиливает влияние релаксационных процессов на усталостную прочность соединений (рис. 8.16). По мере увеличения содержания эластомера кратковременная прочность и предел усталости клеевых соединений снижаются, в то время как коэффициент усталости существенно возрастает (для клеев с тиоколом — от 0,2 до 0,52), а скорость снижения усталостной прочности, характеризуемая крутизной наклонной части кривой усталости, уменьшается. [c.252] На усталостную прочность клеевых соединений влияет также тип каучука. При использовании карбоксилированных каучуков в фенолокаучуковых клеях (клей ВК-13) выносливость соединений (сдвиг при растяжении) в 1,5—2 раза выше, чем при использовании бутадиен-нитрильных каучуков (клей ВК-4). [c.252] Усталостная прочность соединений на полибензимидазоль-ном клее Имидайт 850 в интервале температур от —196 до 260 °С за 10 циклов изменяется всего в 2 раза (от 100 до 50 МПа). Достаточно высокую усталостную прочность обеспечивают полиимидные клеи, что позволяет использовать их в клеесварных соединениях титана и клееных лопатках газовых турбин [ПО]. [c.253] Вода ускоряет процесс утомления клеевых соединений [3] и снижает предел усталости (для клеев ЭПЦ-1 и К-153 в соединениях стали — на 25—27%) как при вибрационных, так и при повторно-статических нагрузках [123, 127], действуя, как отмечалось в гл. 6, преимущественно на адгезионные связи. [c.253] Так же как при испытаниях на длительную статическую прочность, в процессе циклических испытаний когезионный характер разрушения почти повсеместно сменяется адгезионным. Весьма важно, что смена характера разрушения происходит при напряжениях, близких к пределу усталости. [c.253] Замедляет переход к адгезионному характеру разрушения и повышает усталостную прочность правильный выбор способа подготовки субстрата под склеивание. Например, травление нержавеющей стали растворами слабых кислот вместо сильных снижает кратковременную прочность клеевых соединений, но повышает сопротивление усталости. Наихудшие результаты дает опескоструивание [122]. [c.253] Наблюдается почти линейная зависимость размеров зоны адгезионного разрушения от продолжительности нахождения образцов под нагрузкой. Постепенное перемещение фронта адгезионного разрушения к центру при испытаниях на сдвиг при кручении связано с тем, что максимальные напряжения развиваются в крайних зонах, наиболее удаленных от центра. Адгезионный и когезионный участки разрушения можно сравнить с зеркальным и шероховатым участками разрушения блочных полимеров. [c.253] Преимущественно адгезионный характер разрушения соединений при увеличении продолжительности усталостных испытаний тесно связан с наличием остаточных напряжений в клеевом соединении. Изучение кинетических закономерностей изменения остаточных напряжений, кратковременной и усталостной (при 0,25 Ткр) прочности соединений стали на эпоксидном клее К-153 при кручении показало [2, 3] хорошую корреляцию между остаточными напряжениями и усталостной прочностью клеевых соединений [125]. Снижение напряжений за 5 сут в 2,8 раза привело к увеличению выносливости в 1,5 раза. [c.253] Перенапряжения в клеевом шве снижаются при введении волокнистых наполнителей (стеклоткани и высокомодульного графитового волокна). При этом повышается устойчивость к длительным статическим и динамическим нагрузкам [128, 109]. [c.253] Эти испытания проводились при одном уровне нагружения (10,5 МПа), но при повышенной температуре (60°С) и высокой влажности. Аналогичные результаты получены при повторно-статических (знакопеременное нагружение каждые 72 ч) и вибрационных (40 циклов/мин) испытаниях [25] соединений алюминия на зпоксидных, полиуретановых, полиимидных и других клеях в атмосферных условиях. [c.254] Вернуться к основной статье