Бабаевский Петр Гордеевич.
125993, Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
Pyotr G. Babayevsky.
4, Volokolamskoe shosse, 125993, Moscow
Синицын Артем Юрьевич.
249031, Обнинск, Киевское шоссе, д. 15
Artyom Yu. Sinitsyn.
15, Kievskoe Shosse, 249031, Obninsk
Матюшевский Николай Викторович.
249031, Обнинск, Киевское шоссе, д. 15
Nikolai V. Matyushevsky.
15, Kievskoe Shosse, 249031, Obninsk
Попов Алексей Геннадьевич.
249031, Обнинск, Киевское шоссе, д. 15
Alexei G. Popov.
15, Kievskoe Shosse, 249031, Obninsk
Мазур Валерий Владимирович.
249031, Обнинск, Киевское шоссе, д. 15
Valery V. Mazur.
15, Kievskoe Shosse, 249031, Obninsk
Свиридов Анатолий Григорьевич.
249031, Обнинск, Киевское шоссе, д. 15
Anatoly G. Sviridov.
15, Kievskoe Shosse, 249031, Obninsk
Методом расслоения клином (.расклинивания) в рамках линейной упругой механики разрушения при моде нагружения I с использованием стандартных образцов в виде двойной консольной балки (ДКБ) определены локальные показатели трещиностойкости тонколистового армированного полимерного углекомпозита (УКМ), прошитого стеклянной и арамидной нитями двойным челночным стежком. Прошивку проводили с различным количеством стежков и строчек при разных направлениях распространения трещины относительно укладки армирующей ткани и строчек прошивки. Установлено, что вне зависимости от типа прошивочной нити и направления прохождения трещины средние и нормированные относительно не прошитых образцов значения параметров локальной трещиностойкости прошитых образцов УКМ в наибольшей степени зависят от области прохождения трещины и плотности (шага) прошивок. Это обусловливает резко выраженную локальность и анизотропию трещиностойкости. Наибольшая устойчивость к распространению трещины наблюдается в областях переплетения нитей прошивок в результате затрат энергии на деформирование и разрыв прошивочных нитей, а наименьшая — в областях между прошивками по стежку или шагу между строчками как при продольном, так и перпендикулярном направлениях распространения трещины относительно укладки ткани и строчек прошивок. Проведена оценка удельных средних значений параметров локальной трещиностойкости прошитых образцов УКМ, отнесенных к одной строчке прошивки при продольном распространении трещины или к одному стежку — при распространении трещины поперек строчек прошивки. Эффект повышения локальной трещиностойкости в областях переплетения нитей оказывается существенно меньшим, а ее снижения в областях стежка и между строчками прошивки — существенно большим. Для объективной оценки трещиностойкости тонколистовых прошитых УКМ рекомендуется определять и использовать конкретные локальные параметры с учетом масштабных эффектов.
The local indices of the crack resistance of a thin-sheet reinforced polymeric carbon composite (CCM) stitched with glass and aramid threads with a double lockstitch were determined by wedging in the framework of linear elastic fracture mechanics under loading mode I using standard samples in the form of a double cantilever beam (DCB). Different number of stitches and stitching lines were used for different directions of crack propagation relative to the laying of the reinforcing fabric and stitches. It is shown that regardless of the type of stitching thread and the crack propagation direction, the average and normalized (relative to non-stitched samples) values of the local crack resistance parameters of stitched CCM samples mostly depend on the crack propagation area and on the density (pitch) of stitching responsible for a pronounced locality and anisotropy of the crack resistance. The highest resistance to crack propagation is observed in the areas of interweaving of the stitching threads as a result of additional energy consumption for deformation and breaking of stitching threads, and the lowest one is characteristic of the areas between stitches along the stitch or step between lines, both in the longitudinal and perpendicular directions of the crack propagation relative to the laying of the fabric and stitching lines. When evaluating the specific average values of the parameters of the local crack resistance of CCM samples related to one line of stitching with a longitudinal crack propagation or to one stitch when a crack propagates across the stitching lines, the effect of increased local crack resistance in the areas of interlacing of threads turns out to be significantly weaker, whereas this decrease in stitch areas and between the stitching lines is significantly more pronounced. For more accurate assessment of the crack resistance of a thin-sheet stitched CCM, it is advisable to determine and use specific local parameters taking into account scale effects.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.