Стр. 2 - А.А. Смердов, А.М. Думанский, Л.П. Таирова - Комплексные экспериментальные исследования деформативных и прочностных свойств композитов для отсеков и обтекателей ракет-носителей

характеристик упругости слоя как ортотропного материала будем
использовать: Е1 , Е2 — модули упругости в направлениях вдоль и
поперек волокон соответственно, G12 — модуль сдвига, μ12 — ко-
эффициент Пуассона (оси 1 и 2 лежат в плоскости армирования).
В качестве характеристик прочности слоя рассматриваем F +
1 , F +
2 —
пределы прочности вдоль и поперек волокон при растяжении, F −
1 , F −
2
— пределы прочности вдоль и поперек волокон при сжатии, F12 —
предел прочности при чистом сдвиге в плоскости слоя, т.е. пределы
прочности, соответствующие критерию максимальных напряжений
при плоском напряженном состоянии (это минимальное число харак-
теристик прочности слоя, позволяющих вести прочностные расчеты
многослойных материалов).
Точность экспериментального определения свойств однонапра-
вленного слоя зависит от корректности технической реализации ис-
пытаний и от методики составления программы испытаний и анализа
полученных результатов. Техника эксперимента включает в себя вы-
бор формы и вида образцов для используемых видов нагружения,
выбор способов подкреплений зон передачи нагрузки, числа и распо-
ложения измерителей деформаций. Методика эксперимента включает
в себя выбор схем армирования исследуемых образцов, способы
аппроксимации полученных результатов и алгоритмы определения ха-
рактеристик слоя по результатам испытаний. Рассмотрим особенности
решения этих задач в настоящей работе.
Технические особенности проведения испытаний. Композиты
широко используются в изделиях ракетно-космической техники, из-
готовляемых способом выкладки. Экспериментальные исследования
характеристик материалов должны быть проведены на образцах, из-
готовленных по той же технологии, что и реальные изделия. Поэтому
все исследования проводились на плоских образцах, изготовленных
способом выкладки.
Наиболее распространенным и легко реализуемым способом на-
гружения образцов является одноосное нагружение (растяжение и
сжатие). Поскольку прочность при растяжении и сжатии композит-
ных материалов различна, необходимы оба этих вида нагружения.
Размеры образцов для испытаний на растяжение заданы в соот-
ветствии с ГОСТ 25.601–80 и представляют собой полоски шириной
20 мм и длиной 250 мм. Значения толщин образцов определяются чи-
слом слоев.
В ГОСТ 25.601–80 предлагается использовать при испытаниях
образцов с укладкой волокон, отличной от продольной, как образцы-
полоски, так и образцы-лопатки. Поскольку при испытаниях таких
образцов хорошо зарекомендовали себя полоски, не представлялось
необходимым усложнять форму образцов.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012 125