ОЦІНКА МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГІБРИДНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ ПРИ РОЗТЯГУ

Анотація

Розглянуто поведінку міжшарових гібридних полімерних композитів (ГПК) на основі вугле- та склотканин при статичному розтягу з урахуванням особливостей їх деформування. Досліджено гібридні композити на основі вугле- та склотканин з різною схемою укладання шарів методом вакуумного формування. Встановлено, що деформація ГПК при розтягу в поздовжньому напрямку носить складний характер та супроводжується протіканням різних процесів, які домінують на певних стадіях подовження досліджуваного зразка під дією навантаження. Одержано діаграми деформування зразків ГПК, обґрунтовано їх нелінійний характер в діапазоні деформування 0,25-0,8%, що обумовлено зростанням концентрації напружень у полімерній матриці, інтенсифікацією пластичних деформацій та деформування матриці, що спричинює утворення мікротріщин в ній, відшарування міжфазної поверхні та передачу навантаження на армуючі волокна. Визначено дві точки розриву зразків при одноосьовому розтягу: перший розрив спричинений крихким руйнуванням вуглецевих волокон, другий розрив пов'язаний з руйнуванням скловолокон за механізмом витягування. Формування 8-ми шарового ГПК з двома зовнішніми шарами на основі склотканини конструкційної ровінгової та двома шарами односпрямованої вуглетканини паралельно прикладеному навантаженню та чотирма внутрішньо розташованими шарами склотканини з атласним плетінням забезпечує максимальну границю міцності 660,7 МПа (перший розрив), границю міцності на розрив 275,5 МПа (другий розрив) при максимальному відносному подовженні композиту 1,88%. Результати досліджень актуальні при розробці міжшарових ГКМ шляхом поєднання вугле- та скловолокон з метою досягнення високої міцності ГПК за рахунок вуглецевого волокна та покращення процесів поглинання енергії за рахунок пластичної деформації скловолокон в структурі гібридного композиту.