Публикация научных работ

05.00.00 Технические науки

Методы экспериментальных исследований физико-механических свойств полимерных композиционных материалов / Methods of experimental research of physical-mechanical properties of polymer composite materials

Губский Дмитрий Витальевич / Gubsky Dmitry – магистр, кафедра измерительно-вычислительной техники, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь

Аннотация: рассмотрены существующие экспериментальные методы механических испытаний полимерных волокнистых композиционных материалов. Проведен анализ сопоставимых отечественных (ГОСТ, ОСТ) и зарубежных (ASTM D) стандартных методов статических испытаний композитов, выявлены сходства и различия, указаны недостатки. На основе анализа научных литературных источников отечественных и зарубежных авторов, работы которых посвящены методическим вопросам, экспериментальным исследованиями закономерностей деформирования полимерных композиционных материалов при статическом нагружении, можно сделать вывод, что актуальным направлением исследований в экспериментальной механике является развитие научно обоснованных методик экспериментального исследования механических свойств полимерных волокнистых композиционных материалов.

Abstract: the existing experimental methods of mechanical testing of polymeric fibrous composite materials. The analysis of comparable domestic (GOST, OST) and foreign (ASTM D) standard methods of static tests of composites revealed similarities and differences, and the drawbacks. Based on the analysis of scientific literature of domestic and foreign authors whose works are devoted to methodological issues, experimental studies of the regularities of deformation of polymer composite materials under static loading, it can be concluded that the current areas of research in experimental mechanics is the development of scientific methods of experimental research of mechanical properties of polymer composite materials.

Ключевые слова: полимерные композиционные материалы (ПКМ), композиционные материалы, экспериментальная механика, ГОСТ, ASTM, механические испытания, физико-механические свойства.

Keywords: polymer composite materials (PCM), composite materials, experimental mechanics, GOST, ASTM, mechanical testing, physical and mechanical properties.

Литература

1. Эрдоган Ф., Кобаяси А., Алтури С. Вычислительные методы в механике разрушения. М.: Мир, 1990. 392 с.
2. Вильдеман В. Э., Третьяков М. П., Третьякова Т. В., Бульбович Р. В., Словиков С .В., Бабушкин А. В., Ильиных А. В., Лобанов Д. С., Ипатова А. В. Экспериментальные исследования свойств материалов при сложных термомеханических воздействиях / Под ред. В. Э. Вильдемана. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012. 204 с. ISBN 978-5-9221-1374-8.
3. Экспериментальная механика: В 2-х книгах: Книга 1. Пер. с англ. / Под ред. А. Кобаяси. М., Мир, 1990. 552 с.
4. Аннин Б. Д., Жигалкин В. М. Поведение материалов в условиях сложного нагружения. Новосибирск: Издательство СО РАН, 1999. 342 с.
5. Букеткин Б. В., Горбатовский А. А., Кисенко И. Д. Экспериментальная механика. М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. 136 с.
6. Вольмир А. С., Григорьевич Ю. П., Марьин В. А., Станкевич А. И. Сопротивление материалов. Лабораторный практикум: Учеб. Пособие для вузов. 2-е изд., испр. М.: Дрофа, 2004. 352 с.
7. Керштейн И. М., Клюшников В. Д., Ломакин Е. В., Шестериков С. А. Основы экспериментальной механики разрушения. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1989. 140 с.
8. Савицкий Ф. С., Вандышев Б. А. Жёсткость испытательных машин и ее влияние на ниспадающий участок диаграммы растяжения и изгиба // Завод-лаборатория, 1956. Т. 22. № 6. С. 717–721.
9. Фридман Я. Б. Оценка опасности разрушения машиностроительных материалов // Теоретические основы конструирования машин. М.: Гос. научн.-тех. изд-во машиностр. лит-ры, 1957. С. 257–281.
10. Стрижало В. А., Земцов В. П. Жесткость и прочность слоистых углепластиков при одноосномнагружении // Проблемы прочности, 2011. № 6. С. 61 – 71.
11. Dumansky A. M., Tairova L. P. The prediction of viscoelastic properties of layered composites on example of cross ply carbon reinforced plastic // World Congress on Engineering 2007. V. II. London, UK 2–4 July, 2007. P. 1346–1351.
12. Коваленко Н. А. Численно-экспериментальное исследование прочности элементов конструкций из слоистых углепластиков // Обработка металлов, 2014. №1 (62). С. 69 – 75.
13. Dumansky A. M., Tairova L. P. Construction of hereditary constitutive equations of composite laminates // Proceedings of the Second International Conference on Heterogeneous Material Mechanics “Advances in heterogeneous Material Mechanics”. June 3–8, Huanshan, China. DEStech Publications, Inc.,
14. Witney J. M., Nuismer R. J. Stress fracture criteria for laminated composites containing stress concentrations // Journal of Composite Materials., 1974. Vol. 8, pp. 253–265.
15. Беспалов В. А., Гоцелюк Т. Б. Исследование критериев разрушения элементов из КМ в зонах концентрации напряжений при сжатии: отчет по НИР № 14–12. Новосибирск: СибНИА, 2012. 104 с.
16. ASTM D 3039/D 3039M-08. Standard Test Method for Polymer Matrix Composite Materials. 13 p.
17. Лавров А. В., Смирнова М. К. Некоторые особенности определения прочности при сжатии КМ с однонаправленным армированием // Механика композитных материалов, 1989. № 4. С. 631-634.
18. Лобанов Д. С., Вильдеман В. Э., Бабушкин А. В. Прочность и механизмы разрушения полимерных волокнистых композиционных материалов при испытаниях на одноосное растяжение, сжатие и изгиб в условиях термомеханических воздействий // VI-я Евразийская научно-практическая конференция Прочность неоднородных структур. г. Москва, 17-19 апреля 2012г.: тезисы докладов. Москва: НИТУ «МИСиС», 2012. С. 94.
19. ГОСТ 25.602 – 80. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на сжатие при нормальной, повышенной пониженной температурах [Текст]. Москва: Стандартинформ, 2005. 14 с.
20. ASTM D 3410/D 3410M-08. Standard Test Method for Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading. 16 p.
21. ОСТ 92-1460-77. Пластмассы теплозащитного и конструкционного назначения. Метод испытания на сжатие. [Текст]. Москва: Стандартинформ, 2012. 19 с.
22. ASTM D 2344/ D 2344M-00E01. Standard Test Method for Short-Beam Strength of Polymer Matrix Composite Materials and Their Laminates. 15 p.
23. ГОСТ 25.604-82. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на изгиб при нормальной, повышенной пониженной температурах [Текст]. Москва: Стандартинформ, 2005. 17 с.
24. ГОСТ 4648-71. Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб [Текст]. Москва: Издательство Стандартов, 1992. 12 с.
25. ASTM D 7264/D7264M-07. Standard Test Method for Flexural Properties of Polymer Matrix Composite Materials. 11 p.
26. ASTM D 790 – 07. Standard Test Method for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical insulating materials. 11 p.
27. Лаптев М. Ю., Адамов А. А. Сравнение методик определения упругих и прочностных характеристик полимерных композиционных материалов при разных видах нагружения // Вычислительная механика сплошных сред, 2015. № 2. С. 244 – 262.

Поделитесь данной статьей, повысьте свой научный статус в социальных сетях