Статистический анализ условий разрушения композитных материалов

В большинстве осуществляемых тонкостенных конструкций имеют место условия, приводящие к возникновению сдвиговой напряженности в полимерной матрице. Поэтому иногда возможно проявление диморфизма разрушения армированных композиций вследствие их низкой межслоевой прочности. Несущая способность элемента конструкций определяется в таких случаях прочностью полимерной матрицы на сдвиг. Прочность элементов конструкций из стеклопластиков в связи с этим следует оценивать не только по сопротивлению нормальным напряжениям, но также и по сопротивлению разрушения от сдвига. Особую опасность представляют межслоевые касательные напряжения в зонах краевых эффектов, приводящие к расслаиванию оболочек, пластин и т. д. Анализ зон краевых эффектов в оболочках с резко изменяющейся толщиной, оболочках, подкрепленных шпангоутом, для пластин с поперечной нагрузкой, балок, кривых брусьев и т. д. показал, что в большинстве случаев необходим расчет прочности по межслоевым касательным напряжениям. Условия разрушения в данном случае определяются двумя независимыми видами сопротивлений: прочностью на растяжение — сжатие и межслоевым сдвигом, рассматриваемыми в статистическом аспекте. При плоском напряженном состоянии с межслоевыми касательными напряжениями вычисляется вероятность разрушение Р от нормальных напряжений с использованием функции распределения критерия прочности при плоском напряженном состоянии.

Этот расчет дополняется оценкой вероятности разрушения от межслоевого сдвига при данном запасе п по средним значениям. Следует отметить, что принципиально важной является разработка статистических закономерностей разрушения композитных материалов во временной (цикловой) постановке.