Композиционные материалы и покрытия на полимерной основе. Матренин С.В - 36 стр.

UptoLike

Напряжения кручения τ, определяются по схеме, представленной на
рис. 21, а. Крутящий момент М приложен к концу консольного стержня,
например, трубчатой формы и закручивает его на угол φ. Величина крутя-
щего момента М
кр
постоянна по длине стержня (рис. 21, б), соответствен-
но, постоянно и значение τ, определяемое по уравнению:
ï ÷ êð
M W
τ
=
, (15)
где М
кр
–крутящий момент при разрушении, Н·мм, W=πD
3
/16 –по-
лярный момент сопротивления, мм
3
.
Условный предел прочности при кручении измеряют, нагружая
образец до разрушения и фиксируя М
кр
и максимальный угол закручи-
вания φ
max
на расчетной длине l, по которому рассчитывают γ
max
= φ
max
/2,
если сдвиг < 0,1 рад и γ
max
= arctg(φ
max
D/2), если сдвиг > 0,1 рад.
Величина
угла закручива-
ния, подобно зна-
чению деформа-
ции при одноос-
ном нагружении,
может существен-
но влиять на полу-
чаемые результа-
ты, особенно для
материалов с вы-
раженной пла-
стичностью (рис.
21, б). Большая де-
формируемосгь
стеклопластиков
на основе ненасыщенного полиэфира ПН-3
по сравнению с эпоксифенольным связую-
щим является причиной нелинейности функ-
ции τ=f(ϕ) ривые 2 и З). Отметим, что проч-
ность пластмасс при касательных напряже-
ниях кручения (сдвига) значительно ниже,
чем прочность при одноосном нагружении. Так,
по данным, если разрушающее напряжение
при растяжении жесткого стеклопластика
СТЭФ составляет 240 МПа
;
то прочность при
кручении всего 123,5 МПа, то есть вдвое ниже.
Рис.21. Схема испытания полимеров на кручение: а –
нагружение трубчатого образца и эпюра крутящего
момента, б зависимость напряжения кручения от угла
закручивания для стеклопластиков на основе: 1–
эпоксирезольного связующего; 2,3 полиэфирной смолы
ПН-3 с различной по свойствам стеклотканью
Рис. 22. Схема испытаний
полимеров на срез: 1,2
верхняя и нижняя обоймы; 3
–образец
36