Способ изготовления образца для определения прочности однонаправленных полимерных композитов

.,Ж 1753344 А РЕСПУБЛИ 51)5 0 01 й 3 /08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЯ ОБРЕТ ИСА К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ОДНОНАПРАВЛЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПО-В(57) Использование; для изготовления образца для механических йспытайийна растяжение при нормальной йли повйшенной температурах. При формировании пакета производят укладку монослоев под углом смены механизмов разрушения + О, который определяют заранее. 1 ил.(56)тарнопольский Ю.М. и Ктодц статических испытанийпластиков, М.; Химия, 1975,2,Жигун И.Г. и Михайловстй испытаний на растяженных однонаправленных кМеханика полимеров, 1978,зводствей нов ков и В.А,Локкинцис Т.Я. Меармированныхс, 68-69.В,В, Особенно 1 е высокопрочомпоэитов, й. 4, с, 717-723. Изобретение относится к области исс- клеивание накладок усложняет технологию ледования прочности полимерных компози- изготовления образцов. Кроме того такой ционных материалов (ПКМ) слоистого образец практически нельзя использовать строения, а именно к способу изготовления для определения прочности при повышен- образца для механических испытаний наных температурах (происходит отслоение растяжение при нормальной или повышен- накладок от образца). Применяется также ной температурах, и может быть испольэо- . способ изготовления образца, заключаю- вано при создании новых ПКМ и изученйи щийся в вырезании из.отформованной плиэксплуатационнцх свойств этих материа-тыдвухстороннейлопатки 12), Изготовление лов. двусторонней лопатки достаточно просто,Известен способ изготовления образ- Этот образец не требует приклейки наклацов,-заключающийся в разрезании заранее док и может с успехом использоваться для отформованной плиты-заготовки однонап- определения прочности "как -при нормальравленного КМ на прямоугольные полоски ной, так и при повышенной температурах, 11. Однако такие образцы зачастую проскальзывают в захватах испытательной ма- Однако применение способа изготовлешинц или разрушаются не в рабочей зоне - ния образца в виде двусторонней лопатки в в захватах, а также в переходном участке. С . случае совпадения направления армировацелью устранения этих недостатков исполь- ния с продольной осью образца мало нецеэуется другой способ изготовления, анало- лесообраэно, так как часто наблюдается гичный первому, но с приклеиванием скалывание головокобразца по ширинеранакладок на зажимные участки образца. Это бочей части, что существенно снижает напозволяет избежать проскальзывания об- дежность испытаний.разцов в захватах испытательной машины и Целью изобретения является повышеехарактерного разрушения. Однако при- ние качества образца.Способ изготовления плоского образца э;п 2 Я з 1 п 6 соэ 9 соэ 2 Ядпя испытания на растяжение однанапраа- с +,ленных. армированных пластиков осуществ-П 11 (0 о )ляют так, что армирующие волокна где П 11(00)- прочность однонаправленногоукладываются послойно под углами О в 5 композита в направлении волокон;матричную композицию,с последующей ее с и а - экспериментально определяеполимеризацией, Угол укладки волокон мые параметры материала,Оопределяется предварительно иэ условия На чертеже изображена схема образцаизменения механизма разрушения матери- для определения прочности однонаправала данного типа.10 ленных слоистых полимерных композитов,Изготовление плиты сукладкой волокон: . П р и м е р, По результатам йспытаянийпод углами к предлагаемому йаправлению образцов однонаправленного углепластикаприложения нагрузки и дальнейшей порез- на неосевое растяжение определяют паракой на образцы в виде двустороннейлопат- метры с и тя Были получены т. - .0,1 и с=18,4ки исключает возможность разрушения 15 МПа,тогда угол смены механизмов разруобраэца путем скаль 1 вания. Это объясняет- шения О =2 О 54, Для практического ис-ся тем, что разбалансировка слоевна уголпольэованиябылоприньггоО =ЗО,Угол О =.Зоотносительно оси образца привосдит к тор-выбран из условия незначительного превыможейию трещин в случае их появления в шения угла О, Формируется пакет со схеСяотдельных слоях при нагружении на растя мой армирования я 13)э, йроизРводится егожении, - ,.".отверждение. Иэ готового пластика изготавВыбор угла выкладки слоев О, равного . ливают образцы в форме двусторонней локритическому углу изменения механизмов патки с размерами по ГОСТ 25,601-80.разрушения от волокон к матрице, обьясня- Изобретение позволяет изготавливатьется следующими прйчйнами." 25 образцы из однонаправленного ПКМ в фор. При увеличении угла О выше критиче-ме двусторонней лопатки для корректногоского образцы начинают разрушаться по определения прочности приодноосном расматрице, т.е. мы получаем йскаженйую ха тяжении принормальной и повышенной темрактеристику прочности, которая; по-суще- пературах, Использование при выкладкестоу, характеризует уже не монослой КМ, а 30 образцов косоугольйой схемы армирования с,прочность косоугольно-армированного пла- критическим углом О. позволяет повыситьстйка,: ., качество изготовленных образцов.Формула изобретенияПрименение при выкладке угла ООене- . Способ изгстовления образца для опрецелесообразйо иэ-за технологической 35 деления прочности однонаправленныхполсложности обеспечения выкладки под вы- имерных композитов, по которомубранным углом в силу малых значейий армйрующие волокна укладывают слоями в0(для современных полимерных КМ ф 1 матричную композицию с последующей ее-4 О), Но главной причиной откаЗа от исполь-полимериэацией, о т л и ч а ю щ и й с я тем,зования является то, что приООне 40 что, с целью повышения качества; предваобеспечивается хараКтерного разрушения рительноопределяютугол О наклона волообразцов, а происходятсколы образца, кон к осй нагружения, при которомугол смены механизмов разрушенияпроисходитизмененйемеханизмаразрушедляисследуемогоматериалаКМУЭ можно ния для данного тийа материала, а монобпределить по критерию прочности Кулона. слои волокон укладывают под углами+О к 1Мора Зализ-уравнения: "-продольной оси образца,йям при ГКНТ СС Заказ 2762 Тираж-,:.:,..,. Подписн ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5