Анализ результатов испытаний

/>Анализ результатов испытаний

Наблюдавшееся при испытаниях линейное возрастание прочности состава по мере увеличения содержания в нем армирующих волокон хорошо согласуется с рассмотренной выше моделью и результатами проведенных ранее работ. Как видно, зависимость прочности от объема наполнителя во всех случаях носит одинаковый характер, а для приготовленных с помощью автоматической мешалки составов из льда и длинных асбестовых волокон (в смеси с крахмалом) и льда и тянутого стекловолокна кривые, характеризующие возрастание прочности при увеличении объема наполнителя, полностью совпадают. Аналогичное явление наблюдается и для кривых, характеризующих упрочнение с помощью длинного древесного волокна и опилок. Эти кривые вначале также совпадают и расходятся только при концентрации волокна около 7% (волокно более эффективно при больших концентрациях, чем опилки). Судя, лучшие результаты получены при использовании в качестве армирующего материала стекловолокна и асбеста, что вполне согласуется с теоретическими предпосылками, так как именно эти материалы имеют наибольшие модули упругости. Более высокая прочность при армировании бумажной пульпой (по сравнению с древесным волокном) также объясняется большим значением модуля упругости у бумажных волокон, чем у древесных, пористость которых достигает 20-80%. Однако эта разница в прочности может быть отнесена и за счет более равномерного распределения бумажной пульпы в массе льда.

Результаты наблюдений демонстрируют важную роль длины волокон. При армировании длинным древесным волокном (соотношение длины и диаметра 50: 1) прочность образца почти в 3 раз выше, чем при армировании коротким волокном с соотношением длины волокна и его диаметра 10: 1. Все сказанное относится и к случаю, когда в качестве наполнителя используется бумажная пульпа (папье-маше).

Важность влияния длины волокон заключается в том, что напряжения сдвига в матрице, на которых основывается критерий разрушения материала, больше, чем прочность волокон. Этот вывод основывается на наблюдениях за характером поверхностей разрушения. На каждой стороне поверхности разрушения волокна располагались под прямым углом к поверхности. Их перемещение внутри образца можно объяснить либо ползучестью материала под давлением, либо за счет разрывов, вызванных сдвигом. При быстром (ударном) разрушении материала количество волокон на поверхности излома значительно уменьшается; это показывает, что разрушение происходит под действием напряжения сдвига, возникающего в результате неупругой деформации. При разрушении образцов, в которых армирование льда производилось с помощью бумажных полосок длиной 1 дюйм (2,54 см), поверхности излома были сильно зазубренными.

Из-за неравномерного распределения наполнителя прочность этих образцов была невелика (среднее значение Mr = 610 фунт/кв. дюйм). Неровный характер поверхности излома вновь свидетельствует о том, что разрушение образца происходит за счет напряжения сдвига.

/> />

Читайте так же:

Комментарии запрещены.

Свежие записи