A New Method for Evaluation of Mechanical Properties of Glass/Epoxy Composites at Low Temperatures

Abstract

Для расчета прочности однонаправленного композита при различных видах нагружения в условиях комнатной температуры и -60°C использованы аналитические модели, учитывающие микромеханические характеристики композитов. В отличие от стандартных методов, базирующихся на результатах испытаний образцов из однонаправленного композита, в данной работе измеряются микромеханические характеристики стекловолокон и эпоксидной матрицы. С помощью разных аналитических моделей выполнен расчет четырех различных модулей упругости и характеристик прочности при комнатной температуре и -60°C.С целью верификации результатов расчета проведены экспериментальные исследования. Показано, что наилучший расчет модулей упругости однонаправленного композита при комнатной и низкой температурах обеспечивает применение упругой модели. Получено хорошее соответствие между расчетными и экспериментальными данными по механическим характеристикам этого материала при исследованных температурах.Розрахунок міцності однонаправленого композита при різних типах навантаження в умовах кімнатної температури і -60°С проводиться за допомогою аналітичних моделей з урахуванням мікромеханічних характеристик композита. На відміну від стандартних методів, що базуються на результатах випробувань зразків з однонаправленого композита, в даній роботі проводиться вимірювання мікромеханічних характеристик скловолокон і епоксидної матриці. За допомогою різних аналітичних моделей виконано розрахунок чотирьох різних модулей пружності і характеристик міцності за кімнатної температури і-60°С. Із метою верифікації результатів розрахунків проведено експериментальні дослідження. Показано, що найкращий розрахунок модулей пружності однонаправленого композита за кімнатної і низької температур забезпечує використання пружної моделі. Отримано хорошу відповідність між розрахунковими й експериментальними даними щодо механічних характеристик цього матеріалу при досліджуваних температурах.