сжатии вдоль основы
F
+1
и
F
−
1
, прочности при растяжении и сжатии
вдоль утка
F
+2
и
F
−
2
, предел прочности при сдвиге в плоскости ар-
мирования
F
12
, пределы прочности при межслойном сдвиге
F
13
и
F
23
.
Для определенности примем следующие соотношения между харак-
теристиками материала:
F
+1
F
12
= 6
,
07;
F
−
1
F
12
= 4
,
29;
F
+2
F
12
= 5
,
0;
F
−
2
F
12
= 4
,
29;
F
13
F
12
=
F
23
F
12
= 0
,
14;
F
12
G
12
= 4
,
83
∙
10
−
3
.
На основании данных табл. 1 можно сделать вывод о том, что
при
F
−
1
< F
+1
и
F
−
2
< F
+2
возможны пять механизмов разру-
шения пластины: 1) разрушение от сжатия вдоль основы в точке
x
=
a/
2
,
y
= 0
; 2) разрушение от сжатия вдоль утка в точке
x
=
a/
2
,
y
=
b/
2
; 3) разрушение от сдвига в плоскости пластины в точке
x
=
a/
2
,
y
=
y
э
; 4) разрушение от межслойного сдвига в плоскости
XOZ
в точке
x
= 0
,
y
= 0
; 5) разрушение от межслойного сдвига в
плоскости
Y OZ
в точке
x
=
a/
2
,
y
=
b/
2
. Обозначим через
ˉ
q
i
=
q
i
/q
(
i
→
x, y, xy, xz, yz
)
разрушающую нагрузку, соответствующую ука-
занным механизмам разрушения. В табл. 3 для разных толщин приве-
дены рассчитанные значения этой величины.
Таблица 3
Значения разрушающей нагрузки
h/a
ˉ
q
x
ˉ
q
y
ˉ
q
xy
ˉ
q
xz
ˉ
q
yz
0,0136
1,447
1,001
3,667
4,0
1,877
0,0272
5,667
4,333
15,0
8,0
4,0
Как следует из табл. 3, при
h/a
= 0
,
0136
разрушение пластины про-
изойдет от сжатия вдоль утка в точке
x
=
a/
2
,
y
=
b/
2
при
ˉ
q
y
≈
1
,
001
q
.
При
h/a
= 0
,
0272
разрушение обусловлено межслойным сдвигом в
плоскости
Y OZ
в этой же точке при нагрузке
ˉ
q
yz
≈
4
q
.
Рассмотренный численный пример свидетельствует об актуально-
сти адекватного расчета на прочность тонкостенных элементов кон-
струкций из УККМ. При этом надо учитывать, что в зоне приложения
сосредоточенной нагрузки, в точках закрепления, на краях изделия
межслойные напряжения могут изменяться по толщине по сложному
закону, отличного от параболического, с выраженной концентрацией
напряжений [2, 7]. Окончательное заключение о прочности тонкостен-
ного конструктивного элемента из УККМ можно получить после про-
ведения поверочного расчета с применением экспериментально обо-
снованного критерия прочности и корректно измеренных прочност-
ных характеристик композита.
114
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
1...,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 15