Ракитянский Д.В.
ДЕФОРМАТИВНОСТЬ АРМИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ДЕЙСТВИИ НАГРУЗКИ *
Аннотация:
в данной статье рассматриваются особенности, анализ и испытания деформации армированных полимерных композиций при длительном действии нагрузки
Ключевые слова:
деформация армированных полимерных композиций, изгиб армированных полимерных композиций
УДК 53.09
Ракитянский Д.В.
студент
Астраханский государственный технический университет
(Россия, г. Астрахань)
ДЕФОРМАТИВНОСТЬ АРМИРОВАННЫХ
ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ДЕЙСТВИИ НАГРУЗКИ
Аннотация: в данной статье рассматриваются особенности, анализ и испытания деформации армированных полимерных композиций при длительном действии нагрузки.
Ключевые слова: деформация армированных полимерных композиций, изгиб армированных полимерных композиций.
Учитывая, что основным видом нагружения судовых корпусных конструкций является изгиб в сочетании с растяжением или сжатием, деформативность армированного полимерного композиционного материала при длительном действии нагрузки изучалась для случая чистого изгиба [1]. Испытания проводились на балках–полосках, имевших как комбинированное армирование, так и армирование только ткаными сетками. Возраст полимера к моменту загрузки образцов составлял 2 месяца. В процессе испытаний замерялась величина внешней нагрузки, прогибов, а также производилось наблюдение за характером трещинообразования с замером ширины раскрытия трещин. При этом постоянно действующая нагрузка на образец составляла примерно 0,7 кратковременной нагрузки, вызывающей появление трещин с величиной раскрытия 0,01 мм. Напряжения при этой нагрузке, подсчитанные по формуле σ = M/W, были равны 50 кг/см2. Характеристики образцов, величины начальных и конечных прогибов, а также подсчитанные по прогибам модули деформаций приведены в таблице.
В результате производившихся ежедневных замеров прогибов в процессе всего периода выдержки образцов под постоянной нагрузкой построен график изменения прогибов во времени (см. рисунок).
1 – образцы с комбинированным армированием; 2 – образцы,
армированные только ткаными сетками
Рисунок. График увеличения прогибов балок–полосок при длительном нагружении по схеме чистого изгиба
Таблица. Результаты испытаний образцов
при длительном нагружении по схеме чистого изгиба
|
№ |
Размеры образцов |
Прочность ПКМ во время загрузки, кг/см2 |
Удельная поверхность арматуры, см2/см3 |
Прогиб в начале выдержки, мм |
Прогиб после 2-х месячной выдержки, мм |
Модуль деформации по прогибам |
|
|
В начале, кг/см2 |
После 2-х месяцев, кг/см2 |
||||||
|
2 |
1200×150×35 |
600 |
1,79 |
0,20 |
0,37 |
2,30·105 |
1,24·105 |
|
3 |
1200×150×35 |
600 |
1,74 |
0,18 |
0,59 |
2,45·105 |
0,75·105 |
Испытания проводились в условиях атмосферы закрытого помещения, температура и влажность воздуха в котором практически оставались постоянными на протяжении всего периода испытаний.
Как следует из таблицы и рисунка, в процессе выдержки образцов под нагрузкой величины их прогибов возрастали. При этом наиболее интенсивное нарастание прогибов имело место в первые дни выдержки образцов под нагрузкой, затем интенсивность нарастания прогибов значительно уменьшалась; после двухмесячной выдержки образцов под нагрузкой практически наступала стабилизация прогибов.
При сравнении поведения образцов с комбинированным армированием и образцов, армированных только ткаными сетками, было замечено, что нарастание прогибов под действием постоянной нагрузки во времени для образцов с комбинированным армированием протекает более интенсивно, причем период интенсивного нарастания прогибов для этих образцов вдвое длительнее, чем для образцов, армированных только ткаными сетками.
Более интенсивное нарастание деформаций во времени для образцов с комбинированным армированием, имевших сразу после приложения нагрузки значения прогибов и приведенных модулей деформаций, близкие к значениям тех же величин для образцов, армированных только ткаными сетками, объясняется различием в характере трещинообразования армированном полимерном композиционном материале при одном и другом видах армирования.
Действительно, как показано выше, в образцах с комбинированным армированием первые трещины, появляясь и располагаясь в сечениях, включающих в себя поперечную стержневую арматуру, раскрываются сразу же на величину 0,01 мм. В то же время начальное раскрытие трещин, появляющихся в образцах, армированных только ткаными сетками, составляет 0,003÷0,005 мм.
То же самое наблюдалось и при длительных испытаниях. При этих испытаниях жесткость образцов с комбинированным армированием уменьшалась более резко, а, следовательно, и интенсивность нарастания прогибов у них была также большей, причем ширина раскрытия появившихся трещин в течение всего периода испытаний оставалась практически неизменной, для образцов с комбинированным армированием – 0,01 мм и для образцов, армированных только ткаными сетками – 0,005 мм. Рост деформаций образцов происходил в основном за счет образования и появления новых трещин. Выявившееся в начале трещинообразования различие в жесткостях и прогибах образцов с комбинированным армированием и образцов, армированных только ткаными сетками, сохранялось практически неизменным до окончания испытаний (в течение 2 месяцев). В результате величина конечного прогиба (после двухмесячной выдержки, когда интенсивность нарастания прогибов выровнялась для обоих видов образцов) для образцов с комбинированным армированием примерно в 1,5 раза превышала величину конечного прогиба образцов, армированных только ткаными сетками.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Горев, Ю.А. Композиционные материалы на основе полиэфирных смол для судовых корпусных конструкций / Ю.А. Горев, В. Н. Ривкинд // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2009. - т. LIII. - № 4. - С. 19-34.
Rakityansky D.V.
Student
Astrakhan State Technical University
(Astrakhan, Russia)
DEFORMABILITY OF REINFORCED
POLYMER COMPOSITIONS UNDER
PROLONGED LOAD ACTION
Abstract: in this article discusses the features, analysis and testing of deformation of reinforced polymer compositions under prolonged load action.
Keywords: deformation of reinforced polymer compositions, bending of reinforced polymer compositions.
Номер журнала Вестник науки №4 (49) том 1
Ссылка для цитирования:
Ракитянский Д.В. ДЕФОРМАТИВНОСТЬ АРМИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ДЕЙСТВИИ НАГРУЗКИ // Вестник науки №4 (49) том 1. С. 191 - 195. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/5464 (дата обращения: 09.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022. 16+