Cztery typy płaskiej anizotropii na przykładzie modelu kompozytu włóknistego
Streszczenie
Materiały kompozytowe powstałe przez zbrojenie włóknami izotropowej matrycy są
obecnie powszechnie stosowane w technice [3]. Typowymi kompozytami włóknistymi są
materiały o osnowie polimerowej. Funkcję osnowy pełnią zwykle żywice syntetyczne (np.
żywice epoksydowe lub poliestrowe), włókna zaś są najczęściej szklane, węglowe, borowe
i organiczne. Celem wprowadzenia włókien do osnowy jest zwiększenie sztywności i wytrzymałości
materiału. Zasadniczym warunkiem uzyskania zamierzonych właściwości kompozytu
jest dobre związanie ze sobą jego komponentów. Ta pożądana cecha będzie punktem wyjścia
do dyskusji najprostszego modelu teoretycznego kompozytu włóknistego. Dodatkowo należy
zaznaczyć, że ograniczenia technologiczne odnośnie sposobu produkcji kompozytów
włóknistych sprawiają, że elementy konstrukcyjne wykonane z tego typu materiałów są
zazwyczaj tarczami, płytami albo powłokami. Uzasadnione jest więc ograniczenie
szczegółowej analizy i podstawowych cech prezentowanego modelu do tzw. zagadnień
płaskiego stanu naprężenia.
Rozważane są tylko liniowo-sprężyste relacje konstytutywne wyidealizowanego modelu
kompozytu włóknistego. Na przykładzie tego prostego modelu możliwa jest dyskusja i interpretacja
rozważań teoretycznych dotyczących symetrii płaskich podwójnie symetrycznych
tensorów czwartego rzędu (tzw. tensorów Hooke’a), por. np. [1,4,9]. W pracy [1] po raz pierwszy
udowodniono, że płaski tensor Hooke’a opisuje tylko cztery różne grupy symetrii
materiału, tj. anizotropię, ortotropię, symetrię regularną oraz izotropię, patrz także rozdział II.
Wszystkie te przypadki zostaną zilustrowane na przykładzie izotropowej matrycy zbrojonej
jedną lub kilkoma rodzinami włókien ułożonych pod różnymi kątami względem siebie.
Kolekcje
- Artykuły / Articles [16165]
Z tą pozycją powiązane są następujące pliki licencyjne: