Details

В данной работе представлено изучение механических свойств углеволокнистого композита на основе ароматического полиимида. Так как развитие промышленности требует от конструкционных материалов высокой теплостойкости, низкой хрупкости и высокой стойкости к динамическим нагрузкам, в работе оценивались такие свойства, как межслоевая вязкость разрушения, модуль упругости и прочность на изгиб. Для исследований созданы образцы углепластика на основе полиимда Р-ОДФО методом горячего прессования. Для оценки межслоевой вязкости разрушения применялся метод двухконсольной балки. Для оценки модуля упругости и прочности на изгиб применялся метод трехточечного изгиба. Исследуемые свойства оценены с помощью конечно-элементной модели, построенной с использованием Ansys Workbench. Свойства материала образца задавались на основе свойств углеродного волокна и полимерной матрицы с помощью метода создания RVE-ячейки. Произведен анализ результатов экспериментов и моделирования, а также сравнение полученных свойств композита с существующими промышленными аналогами. Дана оценка возможности использования исследуемого композита в экстремальных условиях.

This paper presents the study of mechanical properties of carbon fiber composite based on aromatic polyimide. Since the development of industry requires from structural materials high heat resistance, low brittleness and high resistance to dynamic loads, such properties as interlayer fracture toughness, modulus of elasticity and flexural strength were evaluated in this work. For the research, carbon fiber reinforced polyimide R-BAPB based CFRP samples were created by hot pressing method. To evaluate the interlayer fracture toughness, the double-cantilever beam method was used. Three-point bending method was used to evaluate the elastic modulus and flexural strength. The investigated properties were evaluated using finite element model constructed using Ansys Workbench. The material properties of the specimen were specified based on the properties of carbon fiber and polymer matrix using the RVE cell creation method. The results of experiments and modeling were analyzed and the obtained properties of the composite were compared with the existing industrial analogs. The possibility of using the investigated composite in extreme conditions is evaluated.