400 3

,i kompozyty

u.- /yndku kompozytów włóknistych znaczne wzmocnienie kompozyt

" ^pr ',cdynic wówczas, gdy granica między włóknami i osnowj. włóknami jest tn _vnc obciążenia. Zdolność włókien do przenoszenia obcią>cni_a mo/e pr/en»»sK w ^ ^ dhigości oraz orientacji. Własności mechaniczne w kompozycie tuey ^    . . _7oncnloWanymi tylko w jednym kierunku

kompozytów /    _oduManlzotropią Kompozyty są najmocniejsze u kierunku

charakltryzujaMCbar    _nI1Jstabszc w kierunku prostopadłym Kompozyty

równoległym    _w konstrukcjach sprzętu sportowego ota/ Środków

włókniste sq zwykle^    _h których wymaga się du/ej wytrzymał,^,

transportu. Ij w '    ;_{|4kna jak} i osnowa są materiałami o malej gesto^,

watowej, dlatego z ^    kompozytem włóknistym, w którym włókna

Drewno J«* komórki stanowiące bardzo duZe wzmocnienie drew_nj celulozy worzą wyd    _{m d(ewna lwo}r7.y głównie lignina . hcmicelulnza

* kierunku r«iowym^rd^o _{jgUzo|ropovre}, _M|_eią od jego rodzaju oraz wtlgotnok, WlasnoSadrewrn są    ceramicznym składającym się z wypełniacza,

aeton jest k■    P* -    _u . _{iwiru) oraz spo}iwa. którym bardzo często

którym jest kruszyw^    _{amentu w} procesie wytwarzania betonu jes,

jest cement P«"'“^d/.^k J_at"‘ _chemicznych między wodą a cementem Mata rezultatem złozo '    _bt,_{onu mo}z„a znacznie zwiększyć przez zbrojenie

wytrzymałość na rozc ag    większą wytrzymałość na ro/etąganie

prętami, drutem '^^"rinie _{w mm wslępnych} naprężeń Ściskających

rr;";t“«r^ri,io*,.«,u.

roziciągającc.    I

Zadania

Zadanie 11.1. Kompozyt składa się w 65% objętościowych z włókien szklanych o gęstości 2.55 Mgm'³ i 35% objętościowych z żywicy poliestrowej o gęstości 1.2 Mg m'³. stanowiącej osnowę. Oblicz:

a)    skład kompozytu w procentach masowych,

b)    gęstość kompozytu.

Odpowiedź: a) włókna szklane - 79.8%, żywica poliestrowa - 20,29c. b) 2.08 Mg m”³.

Zadanie 11.2. Oblicz gęstość kompozytu składającego się z włókien szklanych o gęstości 2.55 Mg • m ”³ stanowiących 45% masy kompozytu ora/, osnowy poliamidu o gęstości l,12Mgm"³.

Odpowiedź: I JO Mg • m '³.

Zadanie 11.3. Kompozyt składa się w 40% objętościowych z poliamidu o gęstości 1.1 Mg m”³ i w 60% objętościowych z włókien ze szkła li o gęstości 2,55 Mg • m ³. Oblicz:

w kompozycie w procentach masowych

a) gęsio« k_om

b) 77.7%.

udanie 1 14. Kompo_zy, _{sk|a()a M<}_ _{Iciąglychi zoriemo}wanych w jednym kierunku wł icn szklanych stanowiących 45% objętościowych oraz osnowy /. żywicy poliestrowej. Oblicz:

a)    moduł Younga kompozytu w kierunku równoległym do włókien.

b)    moduł Younga kompozytu w kierunku prostopadłym do włókien.

c)    wytrzymałość na rozciąganie kompozytu w kierunku równoległym do włókien.

W obliczeniach należy przyjąć, że moduł Younga włókien wynosi 72 GPa. ich wytrzymałość na rozciąganie 3450 MPa. natomiast moduł Younga osnowy 3.5 GPa. a jej naprężenia płynięcia 63 MPa.

(tfpowudi: a) 34,3 GPa, b) 6.1 GPa. c) 1587 MPa.

Zadanie 11 -5. Kompozyt składa się w 65% objętościowych z ciągłych i zorientowanych w jednym kierunku włókien aramidowych o module Younga 124 GPa i osnowy stanowiącej 35% objętości kompozytu, którą jest żywica epoksydowa o module Younga 3.8 GPa. Oblicz:

a)    moduł Younga kompozytu w kierunku równoległym do włókien.

b)    moduł Younga kompozytu w kierunku prostopadłym do włókien. Odpowie#: a) 81.93 GPa. b) 10.27 GPa.

Zadanie 11 6. Oblicz gęstość kompozytu składającego się w 30% objętościowych z cząsteczek W w osnowie Cu (gęstości: W - 19,254 Mg m' \ Cu -8.93 Mg m'³).

Odpowiedź: 12,03 Mg m ³.

Zadanie 11.7. Oblicz ułamek przyłożonego obciążenia w kierunku równoległym do włókien przenoszony przez włókna w kompozycie składającym się w 50% objętościowych z ciągłych i jednokierunkowych włókien szklanych o module Younga 70 GPa oraz osnowy o module Younga 0.4 GPa.

Odpowiedź: 0,99.

Zadanie 11.8. Kompozyt składa się z jednokierunkowo zorientowanych ciągłych włókien aramidowych w osnowie żywicy epoksydowej. Gęstość i moduł Younga włókien, stanowiących 60% objętości kompozytu, wynoszą odpowiednio 1.45 Mg-m"³ i 125 GPa, a gęstość i moduł Younga osnowy odpowiednio 1,3 Mg - m"³ i 4,5 GPa. Oblicz: a) ułamek masowy włókien w kompozycie.

401