Материал: Структурные механизмы формирования механических свойств зернистых полимерных композитов
-20% |
к |
0 5 10 15 е
Рже. В. Примерные эилмспнн деформационных коэфшщентоп хонда (грацте в
вершине ак ти н ы отслосшюН лчеНки при различных деформациих о условиях
фыКСИрООП1Шо1к С1еКСИИ 0 1 слое ИЛИ, 110». I МкНИоП и ЛСООЛ «1ПС1П рисунка
ченисм содержании наполнителя. Но и и этом случае онк только пенною более 3. Отсюда следует, что ячейки, которые успешно (без потникнопеки я поперечных трещин) преодолели фазу отслаи вания, приобретают способность сохранять сиою целостность благодаря уменьшению деформационных коэффициентов концентрации.
В процессе отслаивания матрицы от включения жесткость яче ек уменьшается от некотором максимально!* величины до некото ром минимальное! при достижении полного отслоении. Уменьшение жесткости зависит от степени наполнения объема ячеИкн твердой фазоИ. При низких концентрациях (малые размеры сфер) процесс отделении только слабо влияет на жесткость ячеМки, так как сопро тивление деформиронанию матрицы уменьшается незначительно.
Рис. 9. Деформационные ко эффициенты конце НТ[«И1.1III П ЭНОПТОрНДЛЬНоИ ЧАСТИ пол
ностью отслоаииоИ матрицы. |
|
|
|
|
|
|
|
Цифры у кривых укаэыиают |
|
|
|
|
|
|
|
объеппуюдолю ипполпитсля |
О |
0,1 |
0.2 |
0,3 |
0.4 |
0,5 |
е |
|
Рио. 11. Кривые рястяжс*
Ш1Пструктурных 51ЧМХ П]Ш
Различные объсыпых пшюл* нсниих тасрдоЛ фазой, укл- Э&ипых на кривых
Расчеты локпэышм , что при меньших значениях 7^, имитирую щих адгезионные энергии отрыва, переходные кривые опускаются, существенно не меняя спой формы. Область перехода от начальною нодуля к конечному при этом сокращается.
Попсделис единично*! структурной ячейки не может полностью воспроизводить кривую растяжения реальною композита. Есте ственный разброс характеристик на уровне структурных 3116X161170», таких как геометрическая нерегулярность структуры и соответству ющие ей структурные усилия, а также непостоянство адгезионно!! прочности должны размывать зависимости, показанные на рис. 1 1 .
Тем нс менее главные черты поведения отслаивающихся струк турных ячеек — форма и протяженность переходных областей л на личие горбов ив лих — нс могут не отобразиться н эффективном поведенли композитного материала, Ирл разработке усовершенство ванных моделей зернистых композитов это обстоятельство должно учитываться через более точное математическоеоипсаиие поведения струхтурмого элемента.
7. Э ф ф е к т у п р о ч н ен и я д ав л ен и ем п о вр еж д аем ы х
ко м п о зи то в
Вглаве 1 показано, что сопротивление растяжению повреждае мых композитов значительно усиливается при наложении умерен ных (порядка 1-5 МПа) внешних дпплслиП. Эгот эффект был обна ружен Обертом [15) л Фаррисом [16, 17] и шестидесятых годах. Он связан с наличием микро пористости в материале и усиливается с увеличением степени пористости и с давлением. Однако чувстви тельность к давлению ограни чека существованием некоторою верх-