Материал: Структурные механизмы формирования механических свойств зернистых полимерных композитов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

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-

Источник: https://studfile.net/preview/19960747/