Плоское напряжение. Конститутивные уравнения
Сравнение теории и эксперимента
жүктеу/скачать 2,18 Mb.
|
Shmanatova A D Mekhanika MTMbd-21
- Бұл бет үшін навигация:
- 4.6 Измерение постоянных материаловедения
| 4.5.7 Сравнение теории и эксперимента
Сравнение экспериментальных результатов и теоретических предсказаний для осевого модуля и Пуассона. Соотношение одностороннего внеосевого арамида / эпоксидной смолы показано на рис. 4.16 и 4.17. В несколько меньшая степень корреляции для коэффициента Пуассона связана с ограничением точности измерения для небольшой деформации, а не какие-либо ограничения теории. Дополнительные сравнения теории и эксперимента для модуля упругости и модуля Пуассона. 4.6 Измерение постоянных материаловедения Подробная информация о методах испытаний, используемых для определения четырех инженерных констант, необходимых для плоского напряжения анализ (Ev E2, v12 и G12) обсуждается в главе 6. Однако мы можем показать здесь, что в В принципе, все требуемые константы могут быть определены с помощью одного испытания на растяжение при 0 °, одного 90 ° и одного внеосевого испытания. Для равномерного осевого напряжения в дальней зоне ax, приложенного к однонаправленному вне осевому образцу волокна ориентации 6 (рис. 4.8), уравнения преобразования напряжений D.23) (с ay = xxy = 0) дают главный Координатные напряжения материала через sin 9 (л) и cos 0 (м) как (4.75) Аналогичным образом деформации в основных координатах материала определяются из деформаций гх, Ey, и yxy, измеренные с помощью розетки тензодатчика , и преобразование деформации уравнения (4.24): (4.76) для 9 = 0 °, al = Oj и a2 = xn = 0. Получены осевой модуль Ex и коэффициент Пуассона v12. используя измеренное напряжение ax и измеренные деформации Et = zx и e2 = e ,, в D.17), с результатом (4.77) Аналогично, для 9 = 90 °, o2 = ax, al = t12 = 0 и? 2 = zx, (4.79) Для любого угла, отличного от 0 ° или 90 °, напряжение сдвига xn определяется последним уравнением в (4.75). Из (4.19) или (4.22) модуль сдвига G12, не зависящий от <зг и о2, выражается в терминах приложенного осевого напряжения ax и деформации сдвига y12 из последнего уравнения в (4.76): (4.80) Для особого случая 9 = 45 °, (4.80) упрощается до (4.81) Таким образом, мы видим, что в принципе все четыре инженерные константы, необходимые для анализа плоских напряжений однонаправленных композитов можно определить путем испытаний на растяжение трех образцов. Как будет быть продемонстрировано в главе 6, если не присутствуют особые условия нагружения, внеосевое купон подвергается комбинированному состоянию напряжения в дальней зоне, когда его концы смещаются, как в стандартное испытание на растяжение. Это верно из-за сцепления осевого сдвига, которое существует для внеосевого волокна ориентации. Прежде чем мы закончим обсуждение испытания на вне осевое растяжение, поучительно отметить изменение напряжений в основных координатах материала в зависимости от ориентации волокна. Мы можем переписать (4.75) как отношения главных напряжений материала к приложенному осевому напряжению: (4.82) Напряжения (рис. 4.18) статически определены и не зависят от свойств материала. При 6 = ± 45 ° все три составляющие напряжения равны по величине. Нормальные компоненты напряжения являются растягивающими для всех ориентаций волокон, тогда как знак напряжения сдвига противоположен знаку ориентации волокна. При изменении ориентации волокна изменяется соотношение напряжений. Таким образом, разные образцы оси потенциально могут быть использованы для изучения реакции материала при различных двухосных напряжениях состояния. жүктеу/скачать 2,18 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|