Конструирование соединений. Механически соединенные Композиты
Практически все композиционные материалы являются орто- тропными, имеющими три взаимно перпендикулярные оси упругой симметрии, которые соответствуют двум направлениям в плоскости слоя и направлению, перпендикулярному слоям. В стекло - текстолитах, где в каждом слое существует два взаимно перпендикулярных направления максимальных прочностных свойств, прочность материала не зависит от ориентации волокон. В основном же имеется существенная зависимость прочностных свойств материалов от ориентации армирующей компоненты.
В дальнейшем будут рассматриваться композиты иа основе термореактивных связующих и следующих волокон: стекловолокон, борных, арамидных («Кевлар»), углеродных. Композиционный материал (слоистый пластик) состоит из многих слоев армирующей компоненты. Армирующая компонента воспринимает растягивающие и сжимающие нагрузки, в то время как матрица (связующее) перераспределяет напряжения между волокнами и предотвращает потерю устойчивости волокон. Тип матрицы определяется в основном величиной температуры эксплуатации изделия.
Диаграммы напряжение — деформация показывают, что композиционные материалы больше соответствуют по упругим свойствам чугуну и другим «мягким» материалам, чем стали или другим «жестким» материалам. Для большинства композитов существует два линейных участка на диаграмме напряжение — деформация, соответствующих двум модулям упругости. В основном композиты являются материалами, обладающими малыми деформациями разрушения (порядка ІЧ-2 %). При конструировании соединений композиционных материалов необходимо знать прочность этих материалов при смятии и сдвиге, прочность при растяжении и сжатии, напряжения сдвига, возникающие при изгибе в соединениях. Необходимо также знание термических напряжений, пределов усталости и воздействия окружающей среды.