4.4 Жесткость и податливость. Зависимость.
Для волокнистых композитов, смоделированных как однородные ортотропные материалы, поучительно изучить изменение коэффициентов жесткости и податливости в зависимости от ориентации волокон. Графики, показывающие изменение этих условий для карбона / эпоксидной смолы T300 / 5208 с ориентацией волокон от -90 ° до + 90 ° представлены на рис.
Диагональные члены (/ = j) матрицы жесткости (4.34) выражаются через четные степени функций the_trig. Они положительны для всех значений 9, как показано на рис. 4.4. Осевой жесткость, Вкл. максимум при 9 = 0 ° и минимум при 9 = 90 °. Поперечная жесткость O22 составляет 90 °не в фазе с Вкл. но в остальном идентичны. Жесткость на сдвиг, Обб. показывает максимумы при 9 = + 45 ° и -45 ° и минимум при 0 ° и 90 °.
Вариации недиагональных членов (г Ф}) представлены на рис. 4.5. Коэффициент gi2 равен всегда положительна и изменяется так же, как Qa », но с другими крайними значениями, поскольку предписано (4.34). Коэффициенты связи gi6 и ?? 26 - единственные члены всех шести gy, которые знак меняется со знаком ориентации волокна. Коэффициенты связи равны нулю для 9 = -90 °, 0 °, и + 90 °, основные ориентации материала, и демонстрируют максимумы и минимумы при + 30 ° (Qi &) и + 60 ° F 26). Вариации коэффициентов податливости представлены на рис. 4.6 (диагональные члены, i = j) и 4,7 (недиагональные члены, i j j). Все коэффициенты являются отражениями соответствующей жесткости коэффициент, за исключением податливости сдвигу S «, который также отличается величина.
4.5 Инженерные константы Lamina
Можно разработать выражения для инженерных констант внеосевой пластины в терминах известные свойства материала и угол ориентации волокна, 0, с учетом серии одноразмерные напряженные состояния, приложенные к пластине. Эту процедуру иногда называют проведение мысленных экспериментов. Начнем с переписывания основного уравнения (4.52) для плоского напряжения в глобальная система координат x-y, т.е.
(4.54)
Для заданного напряженного состояния (<зх, ау, Т ^,) деформации могут быть определены из (4.54), а инженерные константы можно определить, как описано в следующих разделах.
Достарыңызбен бөлісу: |