ПРЕДИСЛОВИЕ

Композиционные материалы — армированные пластики, клеевые соединения, лакокрасочные покрытия и другие гетерогенные полимерные системы — успешно функционируют благодаря достаточным по величине и стабильным во времени адгезионным связям между компонентами. Поэтому понятен интерес к проблеме расчета адгезионных соединений, определения физико-механических характеристик и прогнозирования их при действии эксплуатационных факторов, в том числе длительной нагрузки. Имеется большое число публикаций по этим вопросам, однако в большинстве случаев они посвящены либо только механике соединений, либо только влиянию состава и технологии применения адгезива на свойства систем, а представления о физических основах процесса деформирования и разрушения таких материалов остаются в тени. Среди публикаций практически нет обобщающих работ, в которых эти вопросы рассматривались бы в комплексе и касались бы адгезионных соединений различного назначения. Между тем реакция адгезионных пар в композитах, клееных конструкциях, лакокрасочных покрытиях и т. п. на действие сил разного происхождения весьма схожа. Практически все модельные соединения, применяемые при испытаниях армированных пластиков, клеевых соединений, характеризуются неравномерным распределением напряжений. Вследствие этого определяемая средняя прочность не отражает действительной адгезионной прочности. Помимо всего прочего, это создает искаженное представление об адгезионной способности полимерных систем и механизме адгезионного взаимодействия. Кроме того, в механике к настоящему времени получили развитие расчетные методы, позволяющие оценить напряжения в различных соединениях, их перераспределение вследствие релаксационных процессов, выявить влияние остаточных напряжений. В последнее время для оценки работоспособности различных адгезионных соединений с успехом используют представления об энергии инициирования и остановке трещин, метод акустической эмиссии и другие современные физические методы, позволяющие с новых позиций подойти к механизму разрушения гетерогенных полимерных материалов и созданию клеев и связующих с заранее заданными свойствами.

В книге описаны применяемые на практике методы испытаний адгезионных соединений, критерии оценки их прочности и деформативности, результаты исследований пограничных слоев, рассматриваются технологические, температурные и другие напряжения, приводятся методы расчета соединений при сдвиге, равномерном и неравномерном отрыве.

Среди критериев оценки свойств адгезионных соединений особое внимание уделяется максимальным напряжениям и энергии разрушения. При анализе взаимодействия полимерного адгезива с субстратом внимание сконцентрировано на описании масштабного эффекта и (что наиболее существенно) на происхождении и роли пограничных слоев вблизи поверхности раздела адгезив — субстрат. Наряду с анализом различных напряжений в адгезионных соединениях (остаточных, температурно-влажностных и напряжений от внешней нагрузки) основное внимание уделено расчету моделей соединений при сдвиге. При этом рассматривается влияние геометрии соединения на напряженное состояние при силовом нагру-жении с учетом воздействия остаточных напряжений при изменении температуры, влажности и технологических параметров. В книге приводятся также результаты экспериментальных исследований влияния длительного нагружения на механическое поведение адгезионных соединений при различном напряженном состоянии и действии эксплуатационных факторов.

Назад, на страницу описания