Навчальна тема
Композитні матеріали
Матриця й армування, волокнисті, шаруваті та сендвіч-композити, напрямні властивості та особливості їх механічної поведінки.
0 практичних завдань · 0 підтем
Композитний матеріал утворюється поєднанням двох або більше компонентів так, щоб отримати потрібний комплекс властивостей. У багатьох конструкційних композитах розрізняють матрицю, яка зв’язує систему та передає навантаження, і армування, яке істотно впливає на жорсткість і міцність.
Поширені типи
- Волокнисті композити — наприклад, полімерна матриця з вуглецевими або скляними волокнами.
- Шаруваті композити — пакети шарів, орієнтацію яких добирають відповідно до навантаження.
- Сендвіч-конструкції — міцні тонкі обшивки та легкий товстий заповнювач.
- Дисперсно-зміцнені матеріали — властивості змінюються завдяки розподіленій другій фазі.
Напрям має значення
В односпрямованому волокнистому композиті жорсткість і міцність уздовж волокон можуть суттєво відрізнятися від властивостей поперек них. Тому для композитів особливо важливі поняття анізотропії та ортотропії.
Особливості руйнування
Композити можуть руйнуватися не лише через розрив матеріалу як єдиного цілого, а й через пошкодження матриці, руйнування волокон, відшарування або втрату зчеплення між компонентами. Детальний розрахунок композитів потребує моделей, складніших за базову ізотропну теорію.
У цьому курсі тема має вступний характер і насамперед показує межі застосовності формул, отриманих для однорідних ізотропних матеріалів.