Влияние предварительного напряжения волокон на прочность полимерного композиционного материала
Автор: Бохоева Л.А., Новосельцев П.В., Курохтин В.Ю.
Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu
Рубрика: Строительные материалы и изделия (технические науки)
Статья в выпуске: 4 (91), 2023 года.
Бесплатный доступ
Описывается теоретическое и экспериментальное исследование прочности полимерного композита, волокна которого в ходе изготовления были подвергнуты предварительному растяжению аналогично предварительно напряженному железобетону. После затвердевания матрицы и снятия растягивающей нагрузки с волокон, в волокнах остается растягивающее напряжение, которое создает сжимающее напряжение в матрице. В большей степени предварительное напряжение повышает предел трещиностойкости матрицы, а также предел упругости, прочности и модуль упругости композитов. Теоретический анализ доказал значительное увеличение прочности в направлении предварительного растяжения. Эксперимент показал, что увеличение прочностных свойств волокон, особенно модуля упругости и предела прочности, улучшают механические свойства полученного композита. Полученные результаты позволяют рекомендовать внедрение в промышленность технологии предварительного напряжения волокон. Предметом дальнейшего исследования являются определение степени предварительного напряжения, оптимизация параметров композита, его механических и физических свойств, совершенствование технологии предварительного напряжения.
Композиционный материал, предварительное напряжение волокон композита, упрочнение композитов, повышение модуля упругости композита, повышение механических свойств композитов
Короткий адрес: https://sciup.org/142240106
IDR: 142240106 | DOI: 10.53980/24131997_2023_4_74
Список литературы Влияние предварительного напряжения волокон на прочность полимерного композиционного материала
- Бохоева Л.А., Новосельцев П.В., Хатунов А.В. Исследование предварительно напряженных композиционных материалов // Проблемы механики современных машин: материалы VIII Междунар. конф. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ, 2022. – С. 214–217.
- Novoseltsev P.V., Ivanov Yu.N., Sturov A.A. Study of Prestressed Composite Materials // Collection of articles of International Conference on Education and Research at University and Industrial Development (ICERUID) October 27, 2022. Ulaanbaatar, Mongolia
- Бохоева Л.А., Курохтин В.Ю., Филиппова К.А. Испытание изделий авиационной техники с применением нового программного обеспечения для сбора, обработки данных и построения текущего состояния деформированного изделия // Вестник ВСГУТУ. – 2015. – № 4 (55). – С. 20‒25.
- Бохоева Л.А., Курохтин В.Ю., Чермошенцева А.С. и др. Моделирование и технология изготовления конструкций авиационной техники из композиционных материалов // Вестник ВСГУТУ. – 2013. – № 2 (41). – С. 12‒18.
- Бохоева Л.А., Перевалов А.В., Чермошенцева А.С. и др. Разработка стендов для ресурсных испытаний изделий авиационной и другой техники // Вестник ВСГУТУ. – 2013. – № 6 (45). – С. 31‒35.
- Бохоева Л.А., Перевалов А.В., Чермошенцева А.С. и др. Экспериментальное определение характеристик сопротивления усталости изделий авиационной техники // Вестник ВСГУТУ. – 2013. – № 5 (44). – С. 46‒53.
- Соловьев В.Г., Коровяков В.Ф., Ларсен О.А. и др. Композиционные материалы в строительстве. – М.: Изд-во МИСИМГСУ, 2020. – 85 с.
- Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2021. – 542 с.
- Mostafa N.H., Ismarrubie Z.N., Sapuan S.M. et al. Fibre prestressed composites: theoretical and numerical modelling of unidirectional and plain-weave fibre reinforcement forms // Composite Structures. – 2017. – Vol. 159. – P. 410–423.
- Abdullah O.A., Hassan A.K.F. Effect of prestress level on the strength of CFRP composite laminate // Journal of Mechanical Science and Technology. – 2016. – Vol. 30, N 11. – P. 5115–5123.
- Hinchcliffe S.A., Hess K.M., Srubar W.V. Experimental and theoretical investigation of pre-stressed natural fiber-reinforced polylactic acid (PLA) composite materials // Composites Part B: Engineering. – 2016. – Vol. 95. – P. 346–354.
- Hassan A., Abdullah O. New methodology for prestressing fiber composites // Universal Journal of Mechanical Engineering. – 2015. – Vol. 3. – P. 252–261.
- Graczykowski C., Orlowska A., Holnicki-Szulc J. Prestressed composite structures – modeling, manufacturing, design // Composite Structures. – 2016. – Vol. 151. – P. 172–182.
- Fancey K.S. Viscoelastically prestressed polymeric matrix composites: an overview // Journal of Reinforced Plastics and Composites. – 2016. – Vol. 35, N 17. – P. 1290–1301.
- Анчилоев Н.Н., Рогов В.Е. Физико-механические свойства композитных материалов на основе эпоксидных смол с наночастицами // Вестник ВСГУТУ. – 2019. – № 4 (75). – С. 101‒108.
