ВУЗ:
Составители:
напряжения могут быть знакопостоянными (кривые 1 и 3) и знакоперемен-
ными (кривая 2). Знакопеременные напряжения могут быть вызваны уси-
лием, постоянным по величине. Допустим, что имеется фрагмент механи-
ческой передачи, состоящий из вала и установленного на нем шкива, к ко-
торому приложено окружное усилие Р
0
. После приведения силы Р
0
к цен-
тру вращения, получаем пару сил, создающих крутящий момент М
кр
и силу
Р, действующую на вал и изгибающую его. При этом в сечении вала возни-
кают напряжения растяжения (+) ниже оси вращения и напряжения сжа-
тия (-) выше этой оси. При повороте вала на 180° ранее растянутая зона
попадает зону сжатия, при повороте на 360° возвращается в зону растяже-
ния и т. д. Такое изменение напряжений имеет синусоидальный характер.
Поведение полимерных материалов при циклических напряжениях
описывается усталостными кривыми, построенными в координатах «лога-
рифм числа циклов – разрушающее напряжение». Выносливость материа-
ла характеризуется пределом выносливости – значением напряжения на
горизонтальном участке усталостной кривой. При симметричном цикле
предел выносливости обозначают σ
-1
и τ
-1
. Предел выносливости всегда
меньше разрушающего напряжения σ
пч
.
В режиме усталостного нагружения могут эффективно эксплуати-
роваться только полимерные материалы с определенными деформационно-
прочностными характеристиками. Из термопластов на сегодняшний день
лучше других зарекомендовал себя полиамид ПА. Стеклонаполненный по-
лиамид П68-ВС демонстрирует усталостную прочность на уровне метал-
лов (рис. 24, кривая 1). Характеристики ненаполненного полиамида ПА
(кривая 2) ниже. Жесткий сетчатый эпоксидно – новолачный блоксополи-
мер ЭНБС, статические свойства которого выше, чем у ПА, в режиме сим-
метричного изгиба существенно уступает ему (кривая 3). В то же время ар-
мированные стеклопластики на олигомерном связующем даже на базе n= 10
7
циклов демонстрируют весьма высокие свойства, существенно превышаю-
щие усталостную прочность металлов. Так, если предел выносливости каче-
ственной углеродистой стали 35А в этих условиях составляет величину по-
рядка σ
-1
= 60-70 МПа, то для реактопласта АГ-4С σ
-1
=130 МПа, для стекло-
волокнистого армированного материала СВАМ σ
-1
=85-90 МПа, а для ши-
роко распространенного стеклонаполненного листового материала на осно-
ве СП-ПН-1 σ
-1
= 30-35 МПа (рис. 24, б).
Именно такое качество – высокая усталостная прочность армирован-
ных пластиков сделало их незаменимыми для авиакосмической техники.
Особенности поведения полимерных материалов при циклических
напряжениях определяются прежде всего их релаксационными особенностя-
ми. Циклические напряжения сопровождаются увеличением температуры
38
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- …
- следующая ›
- последняя »
