Стр. 5 - А.А. Смердов, А.М. Думанский, Л.П. Таирова - Комплексные экспериментальные исследования деформативных и прочностных свойств композитов для отсеков и обтекателей ракет-носителей

Испытания на растяжение проведены на испытательных маши-
нах FP-10 с максимальной силой 10 кН и FP-100 с максимальной си-
лой 100 кН, испытания на сжатие — на EU-40 с максимальной силой
400 кН.
Методические особенности проведения испытаний. Характери-
стики однонаправленного слоя, определенные по характеристикам па-
кетов со сложными схемами армирования, лучше отражают свойства
композита с любой возможной схемой армирования, чем характери-
стики, экспериментально определенные при испытаниях образцов из
однонаправленного материала. Кроме того, модули сдвига технически
сложно определять непосредственно на плоских однонаправленных
образцах. Поэтому для более точного определения характеристик слоя
целесообразно применять методы идентификации [3–5]. В настоящей
работе использованы алгоритмы идентификации характеристик слоя,
наиболее полно соответствующих всем имеющимся эксперименталь-
ным данным.
Для проведения идентификации характеристик упругости и проч-
ности монослоя необходимы экспериментально определенные харак-
теристики некоторых специальных структур, позволяющие обеспе-
чить высокую устойчивость искомых характеристик слоя к случай-
ным отклонениям в экспериментальных данных [2]. Как показывает
опыт проведенных исследований [3], при определении характеристик
упругости в качестве таких схем армирования лучше всего использо-
вать перекрестно армированные структуры ±ϕ, а при идентификации
характеристик прочности — структуры типа [ ±ϕ◦ /90◦], [ ±ϕ◦ /0◦ ].
Таким образом, для проведения испытаний выбраны структуры
с укладкой волокон относительно продольной оси образца: 0 (од-
нонаправленный), ±20◦, ±40◦ , ± 50◦ , ±70◦, 90◦ (однонаправленный),
[0◦ / ± 60◦
2 ], [90◦ / ± 30◦
2 ], [0◦
2/ ± 70◦
3 ], [90◦
2 / ± 20◦
3 ], а также структу-
ра [0◦
n /90◦
m], которая имеет хорошую информативность при уточнении
прочности вдоль и поперек волокон. По результатам испытаний образ-
цов с такими схемами армирования определены модули упругости, ко-
эффициенты Пуассона, разрушающие напряжения при растяжении и
сжатии, а при наличии существенной нелинейности диаграмм дефор-
мирования — напряжения нарушения монолитности. Средние значения
этих характеристик для групп образцов с одинаковым армированием
использованы в качестве исходных данных в задачах идентификации.
Для каждого образца модуль упругости вычислялся по средним
деформациям для трех продольных датчиков на участке линейного
деформирования с использованием формул линейной аппроксимации.
При этом вычислялся коэффициент корреляции R, характеризующий
степень отклонения экспериментальных точек от аппроксимирующей
прямой. Полученные значения R для всех исследованных образцов
были не менее 0,98.
128 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012