Введение. Об упругих постоянных ориентированных стеклопластиков

Механические свойства стеклопластиков обусловливаются совместной деформацией стеклянных волокон и полимерных связующих. В последних, как известно, имеет место значительная высокоэластическая деформация. По этой причине, несмотря на высокий предел упругости стеклянных волокон, в стеклопластике в целом возникают и неупругие деформации, роль и влияние которых различны в зависимости от температуры, направления и скорости деформации, а также от режима нагружения. Так, например, в случае растяжения с большей скоростью деформации значение неупругой составляющей мало, а при растяжении с постоянным напряжением (ползучесть) весьма значительна.

Однако теоретическое рассмотрение совместных деформаций стеклянных волокон и полимерных связующих показывает, что даже параметры неупругой деформации стеклопластиков тесно связаны с их упругими константами.

Таким образом, для изучения поведения стеклопластиков как материала, а также для расчета элементов конструкции проводимо располагать значениями упругих констант и их зависимостью от направления деформации.

Однако в связи с наличием неупругих деформаций, выделение упругой составляющей из непосредственно измеряемой суммарной деформации часто затруднительно.

Одной из задач настоящей работы являлось выявление, хотя бы в первом приближении, условий измерения именно упругих деформаций, находящихся в фазе с напряжением.

В опубликованных ранее работах было показано, что при изучении упругой деформации стеклопластика ею можно рассматривать как ортотропную пластинку, к которой применимы соответствующие формулы теории упругости анизотропного тела. Приведенные далее экспериментальный данные, относящиеся к строго ориентированному стеклопластику СНАМ, подтверждают применимость этих формул к подобным материалам.

В то же время для создания стеклопластика с заданными свойствами важно иметь возможность теоретического определения его констант по свойствам исходных компонентов. Поэтому другой задачей работы являлось получение и экспериментальное апробирование приближенных формул для вычисления упругих констант стеклопластиков по свойствам исходных компонентов, первоначально для элементарного слоя, а затем и для стеклопластики в целом.