244

optymalne wartości współczynnika R_u otrzymuje się przy stopniu napełnienia w ok. 65% objętościowo. Przyczyn pierwszego doszukiwać się można w niepełnym obciążeniu wszystkich włókien, spowodowanym pokruszeniem lub pofałdowaniem części z nich; jak wynika z porównania R_uteortl i R_u w pełń wykorzystane zostaje ok. 70% włókien. Spadek wytrzymałości powyżej i^ tłumaczy się niedoskonałością współcześnie stosowanych metod i technik sycenia, nie gwarantujących prawidłowego zwilżenia żywicą każdego z włókien; dochodzi wówczas do tzw. suchego styku włókien, co jest wadą strukturalną kompozytu.

Najwyższą wytrzymałość kompozytów włóknistych uzyskuje się w przypadku rozciągania wzdłuż osi włókien; udział osnowy żywicznej jest tu pomi-jalnie mały. W miarę jak kierunek działania naprężeń rozciągających odchyla się od kierunku ułożenia włókien, pojawiają się coraz większe składowe naprężeń, normalne do osi włókien. Udział osnowy w przenoszeniu obciążenia rośnie i w efekcie wytrzymałość tworzywa maleje. Zjawisko to ilustrują wykresy na rys. 3.36, gdzie a jest kątem między kierunkiem działania naprężeń rozciągających a kierunkiem ułożenia włókien. Obraz właściwości anizotropowych będzie inny, jeśli zbada się wpływ orientacji włókien względem kierunku działania naprężeń stycznych. Optymalny okazuje się wówczas kąt a = 45° , choć wartość współczynników jest znacznie niższa, co pokazano na przykładzie R_t i G.

Rys. 3.36. Wpływ orientacji włókien na wytrzymałość kompozytu szklano-epoksydowego

Stosowanie wzmocnienia w postaci rowingu daje najlepsze rezultaty wytrzymałościowe. Tkaniny szklane, z racji przegięć przy krzyżowaniu się osnowy z wątkiem, wprowadzają do kompozytu włókna w stanie pofalowanym, co pogarsza wytrzymałość tworzywa. Korzystny wyjątek stanowią tu tkaniny modułowe, o znacznym zróżnicowaniu ilości włókien w osnowie i wątku (rzędu 8:1); praktycznie można je traktować jak rowing, którego wyprostowane wiązki włókien przeplatane są z rzadka cienkimi splotami wątku.

244