Details

Title: Оценка усталостной долговечности слоистых композитов с использованием нормализованных кривых усталости // Материаловедение. Энергетика. – 2020. – С. 20-32
Creators: Стрижиус В. Е.
Imprint: 2020
Collection: Общая коллекция
Subjects: Техника; Материаловедение; слоистые композиты; усталостная долговечность композитов; нормализованные кривые усталости (техника); прочность композитов; диаграммы усталостной долговечности (техника); циклическое нагружение; углепластики; layered composites; fatigue life of composites; normalized fatigue curves (technique); composite strength; fatigue life diagrams (technique); cyclic loading; carbon fiber
UDC: 620.1/2
LBC: 30.3
Document type: Article, report
File type: PDF
Language: Russian
DOI: 10.18721/JEST.26302
Rights: Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Record key: RU\SPSTU\edoc\63554

Allowed Actions: Read Download (0.6 Mb)

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Известно, что расчетная оценка усталостной долговечности слоистых композитов без проведения полномасштабных экспериментальных работ является достаточно важной практической задачей в области исследования усталостной прочности композитов. В настоящее время основной объем исследований в этом направлении посвящен расчетной оценки усталостной долговечности композитов с использованием различных диаграмм постоянной усталостной долговечности. К сожалению, несмотря на достаточно большой выбор таких диаграмм, достичь с их использованием приемлемой трудоемкости и точности получаемых результатов получается далеко не всегда. В качестве определенной альтернативы методов расчетной оценки усталостной долговечности слоистых композитов с применением диаграмм постоянной усталостной долговечности предлагается метод расчетной оценки усталостной долговечности с использованием нормализованных кривых усталости. При формировании метода использовано основное свойство нормализованных кривых усталости – возможность исключения влияния на усталостную долговечность разной прочности волокон, объемных долей и укладок в слоистых композитах. Сделано допущение, что нормализованные кривые усталости для рассматриваемых образцов могут быть получены по результатам обработки экспериментальных данных по усталостной долговечности так называемых "образцов – прототипов", без привлечения данных по усталостной долговечности рассматриваемых образцов. Именно в этом состоит практическая ценность предлагаемого метода. На основе уравнений нормализованных кривых усталости предложены уравнения для формирования "классических" S-N кривых усталости рассматриваемых образцов при различной асимметрии циклического нагружения, с использованием которых и предлагается выполнять собственно расчетные оценки усталостной долговечности. Представлен пример расчетной оценки усталостной долговечности образцов со свободным отверстием из углепластика Т300/5208 [45/0/-45/90]2s, демонстрирующий возможности предлагаемого метода.

It is known that fatigue life prediction of laminated composites without conducting full-scale experimental work is quite an important practical task in the field of studying the fatigue strength of composites. Currently, the main volume of research in this direction is devoted to fatigue life prediction of composites using various constant-life diagrams. Unfortunately, despite a fairly large selection of such diagrams, it is not always possible to achieve acceptable labor intensity and accuracy of the results obtained using them. As a definite alternative to methods for fatigue life prediction of laminated composites using constant-life diagrams, we propose a method for fatigue life prediction using normalized S-N data. When forming the method, the main property of normalized S-N data is used – the ability to exclude the influence on fatigue life of different fiber strength, volume fractions and layings in laminated composites. It is assumed that normalized S-N data for the specimens under consideration can be obtained by processing experimental data on the fatigue life of the so – called "prototype specimens", without involving data on the fatigue life of the specimens under consideration. This is the practical value of the proposed method. Based on the equations for normalized S-N data, we propose equations for the formation of "classical" S-N fatigue curves of the specimens under consideration at various asymmetries of cyclic loading, using which we propose to perform the actual prediction of fatigue life characteristics. An example of fatigue life prediction of open-hole specimens made of GFRP T300/5208 Т300/5208 [45/0/-45/90]2s, demonstrating the capabilities of the proposed method, is presented.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
-> Internet All Read Print Download

Usage statistics

stat Access count: 246
Last 30 days: 8
Detailed usage statistics