Экспериментальное исследование трещиностойкости полимерных композиционных материалов на основе углеволокна по типу расслоения


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе изложены результаты исследования трещиностойкости композиционных материалов по типу расслоения. Целью работы является изучение закономерностей роста расслоений и параметров механики разрушения в современных полимерных композиционных материалах на основе углеволокон. Данный тип композиционных материалов активно применяется в высоконагруженных конструкциях изделий аэрокосмической отрасли. Объектом исследования являются современные полимерные композиционные материалы. В работе описана методика изготовления образцов для испытаний по технологии вакуумной инфузии. Экспериментальные исследования процесса роста расслоений по модам I и II проводились на современном испытательном оборудовании с применением специальных образцов в виде двойной консольной балки. Данный тип образцов часто применяется исследователями для отработки численных моделей. В рамках исследования были получены критические значения вязкости разрушения, а также зависимости «нагрузка-перемещение» для двух типов материала – однонаправленного и тканого. Исследования шлифов испытанных образцов на оптическом микроскопе позволили выявить характерные механизмы разрушения структуры материала.

Об авторах

С. А. Чернякин

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: chernyakin-sa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8796-7833

старший преподаватель кафедры космического машиностроения имени Генерального конструктора Д.И. Козлова

Россия

Список литературы

  1. ASTM D5528-13. Method for mode i interlaminar fracture toughness of unidirectional fiber-reinforced polymer matrix composites. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2013. doi: 10.1520/D5528-13
  2. Berry J.P. Determination of fracture surface energies by the cleavage technique // Journal of Applied Physics. 1963. V. 34, Iss. 1. P. 62-68. doi: 10.1063/1.1729091
  3. Hashemi S., Kinloch A.J., Williams J.G. Corrections needed in double-cantilever beam tests for assessing the interlaminar failure of fibre-composites // Journal of Materials Science Letters. 1989. V. 8, Iss. 2. P. 125-129. doi: 10.1007/BF00730701
  4. Nasuha N., Azmi A.I., Tan C.L. A review on mode-I interlaminar fracture toughness of fibre reinforced composites // Journal of Physics: Conference Series. 2017. V. 908, Iss. 1. doi: 10.1088/1742-6596/908/1/012024
  5. Zhu X.K., Joyce J.A. Review of fracture toughness (G, K, J, CTOD, CTOA) testing and standardization // Engineering Fracture Mechanics. 2012. V. 85. P. 1-46. doi: 10.1016/j.engfracmech.2012.02.001
  6. ASTM D7905 / D7905M-19e1. Standard test method for determination of the mode II interlaminar fracture toughness of unidirectional fiber-reinforced polymer matrix composites. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2019. doi: 10.1520/D7905_D7905M-19E01
  7. Russell A.J., Street K.N. Factors affecting the interlaminar fracture energy of graphite/epoxy laminates // Proceedings of the 4th International Conference on Composite Materials «Progress in Science and Engineering of Composites» (Oct. 25-28, 1982, Tokyo, Japan). P. 279-286.
  8. Vu‐Khanh T. Crack‐arrest study in mode II delamination in composites // Polymer Composites. 1987. V. 8, Iss. 5. P. 331-341. doi: 10.1002/pc.750080508
  9. Kageyama K., Kikuchi M., Yanagisawa N. Stabilized end notched flexure test: characterization of mode II interlaminar crack growth // Third Symposium on Composite Materials: Fatigue and Fractur (November, 6-7, 1989, Lake Buena Vista, FL, USA). P. 210-225. doi: 10.1520/STP17720S

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах