365605424

3

są rozłożone pod różnymi kątami (rys. 2a) dając pozorną (quasi) izotropię materiału w płaszczyźnie płyty.

(a)

Rys. 3 (a) Układ osi współrzędnych dla pojedynczej warstwy kompozytu z włóknami ciągłymi, (b) wykres modułu sprężystości w funkcji ilości włókien kompozytu: epoksydowego o wzmocnieniu z ciągłych, jednokierunkowych włókien szklanych. E₀ oznacza moduł sprężystości osnowy, E_m V_w (tutaj wyjątkowo zamiast oznaczenia włókien fjest w) odpowiednio moduł sprężystości i udział objętościowy włókien.

Również w przypadku kompozytów wzmocnionych cząstkami (izotropowych) np. osnowa: miedź wzmocnienie cząstki wolframu, zależności (2, 3) przedstawiają odpowiednio dolną i górną granicę wartości modułu sprężystości (rys. 4).

E,GPa

Wpływ orientacji włókien na wytrzymałość kompozytu

% włókien szklanych

Rys. 4 Zależność modułu sprężystości kompozytu Cu/W_p w funkcji ilości cząstek wolframu.

Rys. 5 Wpływ sposobu rozłożenia włókien na wytrzymałość na rozciąganie kompozytu.

Jednak w większości przypadków własności kompozytu są skomplikowanymi funkcjami licznych parametrów, szczególnie geometrii ułożenia wzmocnienia, więc do przewidywania własności sprężystych stosuje się programy komputerowe pozwalające na wyznaczenie poszukiwanych własności w oparciu o metody numeryczne.

Wytrzymałość kompozytu jest własnością szczególnie trudną do przewidywania, gdyż uzależniona jest silnie od siły wiązania pomiędzy osnową i fazą wzmacniającą (ma związek z techniką wytwarzania kompozytu) i dla takiego samego składu można otrzymać całkowicie różne własności kompozytu. W przypadku wysokowytrzymałych włókien ciągłych wytrzymałość jest zdominowana przez własności włókien. Przy założeniu idealnego połączenia włókien i osnowy można określić maksymalną wytrzymałość na rozciąganie ct_c* pojedynczej warstwy kompozytu z włóknami ciągłymi jednokierunkowymi w kierunku długości włókien ¹ jako iloczyn wytrzymałości na rozerwanie <j_f* i ilości i włókien.

dla najczęstszego przypadku, czy'li włókien znacznie wytrzymalszych niż osnowa

3