Аннотация
Представлены результаты экспериментального исследования прочности образцов из слоистого углепластика с концентраторами напряжений типа цилиндрическое и зенкованное отверстие. Приведены фотографии испытанных образцов, как с концентраторами напряжений, так и гладкого образца для типовой укладки слоев (СЧФ). Степень падения прочности, полученная экспериментальным путем, в зависимости от типа концентратора и материала образца представлена в виде таблицы. Наряду с экспериментом проведена численная оценка прочности исследуемых образцов с использованием градиентного критерия (случай сжатия) и критерия по напряжениям в точке Нуизмера (случай растяжения). Аналогично, степень падения прочности образцов, полученная с помощью критериев, представлена в виде таблиц. Исходя из сравнения результатов, полученных численным и экспериментальным путем, предложены параметры критерия Нуизмера, соответствующие экспериментальным разрушающим напряжениям образцов. Приведены рекомендации по применению рассмотренных критериев оценки прочности к исследуемым типам слоистых композитов в зависимости от вида концентратора напряжений.
Ключевые слова: углепластик, критерии разрушения, концентратор напряжений, коэффициент падения прочности
Список литературы
1. Tsai S.W., Wu E.M. A general theory of strength for anisotropic material // Journal of Composite Materials. – 1971. – Vol.5, pp.58–80.
2. Azzi V.D., Tsai S.W. Anisotropic strength of composites // Experimental mechanics. – 1965. – Vol.5, pp.283–288.
3. Norris C.B. Strength of orthotropic materials subjected to combined stresses // Forest products laboratory report. – 1962. – Report no.1816, pp.1–40.
4. Максименко В.Н., Олегин И.П. Теоретические основы методов расчета прочности конструкций из композитов. – Новосибирск: изд-во НГТУ, 2006. – 239 с.
5. Сироткин О.С., Гришин В.И, Литвинов В.Б. Проектирование. Расчет и технология соединений авиационной техники. – М.: Машиностроение, 2006. – 331 с.
6. Беспалов В.А., Гоцелюк Т.Б. Исследование критериев разрушения элементов из КМ в зонах концентрации напряжений при сжатии: отчёт по НИР №14–12. – Новосибирск: СибНИА, 2012. – 104 с.
7. Witney J.M., Nuismer R.J. Stress fracture criteria for laminated composites containing stress concentrations // Journal of Composite Materials. – 1974. – Vol.8, pp.253–265.
