Иванова КМ Семестровая. Композиционные материалы
 Скачать 164.75 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «Волгоградский государственный технический университет» Факультет технологии конструкционных материалов Кафедра «Материаловедение и композиционные материалы» Композиционные материалы Вариант 5 Выполнил студент группы МВ-331 Иванова А.Д Проверил: доцент, кандидат т.н. Проничев Д.В Волгоград 2020 Выбрать материал волокон для композита с алюминиевой матрицей, если его прочность должна быть равна 1800 МПа. Определить модули Eс, 0,2с, с, Gс. Построить график зависимости с= f(Vf) и указать на нем выбранный композит. Определить Vminи Vкp с помощью графика и рассчетов. Показать структуру композита при различных способах укладки волокон и рассчитать значение межволоконного промежутка. Привести гипотетические кривые растяжения для композита, указав на них в масштабе характерные точки. Выбираем волокнистый композит ВКА-1 (матрица – алюминий, волокна - бор), который имеет при содержании бора 50 %: в = 1100-1400 МПа Прочность волокна Бора в=3450-3500 МПа Определяем искомые величины по формулам:  (1)Ес=72*0,5+441*0,5=256,5 ГПа;  (2)0,2 =[0,002(1+  * )+ ]441*0,5+60*0,5=216,89 МПа (3)vс=0,35*0,5 + 0,21*0,5=0,28 Gc=GmVm+GfVf (4) Gc=27*0,5+18*0,5=22,5 ГПа Зависимость с = f(Vf) строим в масштабе и по ней определяем Vminи Vкр, а также указываем Vf, необходимую для получения заданной прочности. Рассчитываем Vminи Vкр по формулам: V m m ; (5) Min f m m  V m m . (6) кр f Vmin=  =0,01137Vкр=  =0,01167 m Строим график теоретической зависимости прочности композита от объемной доли волокна.   Рис.1. Схемы упаковки волокон с прослойками матрицы.  При тетрагональной упаковке: 0,5=  0,5=  0,5*[  =3,142+  =3,14 =1,14 =114 =45,6 мкмПри гексагональной упаковке: 0,5=  0,5=  0,5=  0,5=  0,5*  =6280034640+346,4 +0,866 =6280028160-346,4 +0,866 =0D=346,42-4*0,866*(-28160)= 119992,96+97546,24=217539,2 X=  =69,28 мкм |