РА $, Плоские континуальные людсли и иг цсслсйудвяие |
233 |
|
Рмс. 21. Изменение 10>|в1| и зависимости от н ром еж утха м еж д у вк лю ч сли ш к
по.тьзооолне неодинаковых ко размером включений может снизить структурную напряженность матрицы и повлиять на эффективный нодуль системы.
Матрица на удалении па[-ружена горизонтальным ростягиоаю- Ц11Мнапряжением, рапным единице. Пусть исходный эталонный па ряалт представляет семь включений одинакового размера (рис. 22,а). Расчеты показывают, что для этого случая г отжл = 4,0, *1тВк —2,2 ■ &Ф = 18,5. Введем ь промежутки, образованные крупными вклю чениями, мелкие включения, увеличивая за их счет промежутки ме жду крупкмвт и сохранял неизменным объемное заполнение систе мы (рис. 22,6). Варьируя соотношения радиусов крупных и мелких включений, определяем соответствуюища *„п|аХ1 е1П)М и .
Из рис. 23, где показана зависимость максимальных о-»тАХ пп копгурах крупного и мелкого включений от соотлошеиия г/Л , вид но, что Ротах крупных пключениП падает с оводом мелких частиц
к достигает минимума при г/Л = 0,38. Величина |
па крупных |
включениях изменяется незначительно. |
|
Зависимость 1?эф от г/Л показана на рис. 24. |
С вводом мелких |
частиц модуль уменьшается и становится минимальным примерно
б
Рис. 33. З а в и с и м о с т ь максимальных средних нааряжсииП <геа|КХ (а) и лажснюлышх глшпик деформоц)|II е |т „ (6) но контурах крупного н мелкогоэключошяот г /«
ним. 'Учесть эта многообразие в полком объеме нашими средства ми, разумеется, невозможно, а » и э т о м и кет необходимости. До статочна выделить лишь наиболее типичные, часто встречающиеся случайные комбинации и п дальнейшем ограничиться только их ис следованием. Эта задача была рассмотрена и решена и главе 2. Ее сущность заключалась и синтезе различных ансамблевых структур к выборе для механического анализа тех из инк, которые наиболее ьероятвы (обладают максимальным значением геометрической эн тропии).
Распределение структурных и ешп* ^нерегулярно построенных <нстсмах целесообразно представлять как распределения а» к гта* по контурам включений. Это интересно при исследовании нопреждаемости композитных систем, поскольку максимальные напряжения н деформации создаются вдоль линии сопряжения жестких включе ний с мягкой матрицеII.
6.1. Включения одинаковых размеров
13ыло исследовано несколько тинон размещения частиц: регуляр ное, сетчатое» регулярное агрегативное и случайное (рис. 25 - 27).
|
|
• а * а |
|
|
• • • • • • |
||||
|
• « • • а |
|
|
• • • • « * |
|||||
• • • • • • |
|
а а * а * • |
|||||||
• • • • • • |
|
• « » • • • |
|||||||
|
• |
•••• |
|
» |! § |
4 # |
||||
Рис. 25. Типовые регулярные структуры |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
а а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а а |
|
|
• |
• • |
|
а а |
|
а |
а а« |
|
||
• • |
• |
а а . . |
..•** |
||||||
• |
» |
• |
|
||||||
•а а• а |
*• |
• а••а |
• • ‘Л * |
« • |
|||||
а |
|
• а |
•• |
• а |
|
а |
• V |
||
а * |
|
а » |
|
• • |
*Л* |
||||
|
а #а аа • |
|
|
ааааа • • |
|||||
Рис. 20. Сетчатое и регулярное агрегате нос размещал!*
|
• • |
# • |
► |
|
• • •
Рис. 27. Случайное размещение
Для ииэкктх объемных концентраций наполнителя это соотношс' нне принимает вид
/^эф = 1 4" 2уь
Аналогичный коэффициент для трехмерных систем, полученный Эйнштейном, ранен 2,5. Разница обуслоилена, иоппдниоиу, плос ким характером нсслодоиошюй структуры.
Поскольку величина среднего промежутка между еключеинкми определяется только концентрацией нключениН, а нс их взаимным Изложением, тшарнаптность связи /?.*$, - у> означает, что эффок-