www.mexanik.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ

Конструкционными называются материалы, пригодные для изготовления машин и конструкций, а следовательно, обладающие достаточно высокими механическими свойствами. Научно-технический прогресс предъявляет к этим свойствам повышенные требования, которым традиционные материалы уже не отвечают. Укрепление прочными волокнами (армирование) позволяет создать принципиально новые — композиционные — материалы, оптимальные по механической сопротивляемости. Эффективное использование таких материалов требует полной информации об их свойствах, поскольку технический и экономический эффект может быть получен только при условии оптимального конструирования изделий и создания специальной технологии.

Композиционные материалы, полученные объемным сочетанием пластичного компонента с прочным и жестким наполнителем, обладают более высокими характеристиками, чем каждый из компонентов. Наполнитель (армирующий) часто имеет волокнистое ориентированное строение, подобное ориентированной структуре древесины.

Повышение прочности путем армирования ориентированными волокнами приводит к анизотропии, т. е. неравносвойственности материала.

Задача настоящего справочника заключается в том, чтобы сделать сведения об анизотропии современных материалов доступными для широких кругов инженеров-технологов, конструкторов и материаловедов, дать им в простой и систематизированной форме основные расчетные положения, формулы и справочные данные, помочь учесть анизотропию конструкционных материалов и правильно ее использовать. Технико-экономическая эффективность современных композиционных материалов зависит от того, насколько их анизотропия соответствует задачам повышения прочности и жесткости изделия. В простейших случаях задача решается элементарно: максимальные прочность и жесткость, например при одноосном растяжении, достигаются тогда, когда все волокна ориентированы по направлению приложенной нагрузки. В более сложных случаях решению задачи должны помочь графики и таблицы, приведенные в справочнике. Графическое представление (поверхности и диаграммы) несет в себе наглядную систематизированную информацию пригодности того или иного анизотропного материала для тех или иных инженерных целей.

Сведения по анизотропии упругости необходимы для определения напряжений и деформаций в анизотропных телах теоретически или экспериментально. Кроме того, например, задача обеспечения устойчивости мощных турбогенераторов решается с учетом анизотропии упругих свойств материала статора.

Оптимальное конструирование изделий требует полной информации об анизотропии характеристик упругости и прочности материалов при различных напряженных состояниях.

Во втором издании справочника переработаны и дополнены разделы, в которых излагаются общие математические закономерности, принятые для описания деформаций и прочности анизотропных конструкционных материалов. Дополнительно рассмотрены вопросы анизотропии разрушающих деформаций, важные для материалов малой жесткости, а также особенности тензометрии, связанные с анизотропией упругих свойств. Расширены разделы, посвященные свойствам армированных композитов.

Назад, на страницу описания