Товарищи, разьясните неучу, как работает композит на излом. Стеклоткань имеет очень хорошую прочность на разрыв и маленькую на сжатие. В стержне, пластине, трубке при приложении нагрузки на изгиб одна сторона работает на растяжение, вторая на сжатие. На сжатие прочность смолы выше, чем стеклоткани, следовательно на сжатие работает смола и при превышении прочности смолы, сторона работающая на изгиб складывается гармошкой. Значит прочность композита зависит только от прочности смолы. Зачем тогда углеткань применять? Подскажите где я ошибаюсь.
Верные наблюдения, но не совсем правильное понимание микромеханики.
Прочность чистого стекла на сжатие и растяжение примерно одинакова(если бы мы взяли микроскопический стенд и сжимали в нем 1 единственное волокно). Хотя такие данные сложно найти в силу сложности и бесполезности таких испытаний.
Дело в адгезии связующего к волокну, а не прочности связующего, т.к. по «правилу смесей» какой бы ни была ваша эпоксидная смола по прочности, на результирующие свойства композита это повлияет незначительно(разница не превышает 1%). Прочность связующего и наполнителя отличается на порядок, т.е. сотни МПа для связующего и тысячи МПа для стекловолокна, поэтому прочностью связующего можно просто пренебречь.
За прочность на разрыв стеклопластика отвечает преимущественно прочность волокна на разрыв, роль связующего тут минимальна.
При сжатии стеклопластика прочность волокон так же является ключевой, но в силу микронной толщины волокон, их начинает выгибать в гармошку, происходят локальные напряжения. Роль связующего заключается в том, что бы этого не допустить, а это значит, что для реализации всей прочности волокна на продольное сжатие - нужно хорошо склеить их друг с другом, вот тут и упирается все в адгезию между связующим и волокнами.
Сформированный в заводских условиях в автоклаве, стеклопластик, может разрушаться при изгибе не только с внутренней, но и с внешней стороны. Это значит, что внешняя и внутренняя сторона изгиба работают, как единое целое, напряжения равномерно распределяются и прочность волокон реализована максимально.
В более приземлённых, гаражных условиях нужно хотя бы использовать правильные тряпки, аппретированные силанами.
Сообщение отредактировал CARBoNEUM: 13 мая 2020 - 02:17