Výsuv vláken - Fiber pull-out

Výsuv vláken je jedním z mechanismů selhání kompozitních materiálů vyztužených vlákny.^[1] Mezi další formy selhání patří delaminace, praskání intralaminární matrice, podélné štěpení matrice, oddělování vláken / matric a zlomení vláken.^[1] Příčina vytahování vláken a delaminace je slabá vazba.^[2]

Práce pro debonding, ${ displaystyle W_ {d} = { frac { pi ; d ^ {2} ; sigma _ {f} ^ {2} ; l_ {d}} {24 ; E_ {f}}} }$ ^[3]

kde

${ displaystyle d}$ je průměr vlákna
${ displaystyle sigma _ {f} ^ {2}}$ je poruchová pevnost vlákna
${ displaystyle l_ {d}}$ je délka uvolněné zóny
${ displaystyle E_ {f}}$ je modul vlákna

v kompozit s keramickou matricí materiál tento mechanismus není mechanismem selhání, ale je pro něj nezbytný lomová houževnatost,^[4] což je o několik faktorů více než u konvenčních keramika.

Obrázek je příkladem toho, jak vypadá lomová plocha tohoto materiálu. Silná vlákna vytvářejí mosty přes trhliny, než selžou při prodloužení kolem 0,7%, a tak zabraňují křehkému prasknutí materiálu při 0,05%, zejména pod tepelný šok podmínky.^[5] To umožňuje použití tohoto typu keramiky pro tepelné štíty požádal o opětovný vstup vesmírná vozidla, pro kotoučové brzdy a sklouznout ložisko komponenty.

Reference

^ ^A ^b WJ Cantwell, J Morton (1991). "Odolnost kompozitních materiálů proti nárazu - recenze". Kompozity. 22 (5): 347–62. doi:10.1016 / 0010-4361 (91) 90549-V.
^ Serope Kalpakjian, Steven R. Schmid. "Výrobní technika a technologie". Mezinárodní vydání. 4. vyd. Prentice Hall, Inc. 2001. ISBN 0-13-017440-8
^ PWR Beaumont. "Lomové mechanismy ve vláknitých kompozitech". Lomová mechanika, současný stav, budoucí vyhlídky. Upravil RA Smith. Pergamon Press: 1979. p211-33 in WJ Cantwell, J Morton (1991). "Odolnost kompozitních materiálů proti nárazu - recenze". Kompozity. 22 (5): 347–62. doi:10.1016 / 0010-4361 (91) 90549-V.
^ V. Bheemreddy a kol. "Modelování výsuvu vláken v keramických kompozitech vyztužených spojitým vláknem metodou konečných prvků a umělých neuronových sítí „Computational Materials Science, sv. 79, str. 663-676, 2013.
^ W. Krenkel, ed .:Keramické matricové kompozity, Wiley-VCH, Weinheim, 2008, ISBN 978-3-527-31361-7

[cantwell-1] A ^b WJ Cantwell, J Morton (1991). "Odolnost kompozitních materiálů proti nárazu - recenze". Kompozity. 22 (5): 347–62. doi:10.1016 / 0010-4361 (91) 90549-V.

[2] Serope Kalpakjian, Steven R. Schmid. "Výrobní technika a technologie". Mezinárodní vydání. 4. vyd. Prentice Hall, Inc. 2001. ISBN 0-13-017440-8

[3] PWR Beaumont. "Lomové mechanismy ve vláknitých kompozitech". Lomová mechanika, současný stav, budoucí vyhlídky. Upravil RA Smith. Pergamon Press: 1979. p211-33 in WJ Cantwell, J Morton (1991). "Odolnost kompozitních materiálů proti nárazu - recenze". Kompozity. 22 (5): 347–62. doi:10.1016 / 0010-4361 (91) 90549-V.

[4] V. Bheemreddy a kol. "Modelování výsuvu vláken v keramických kompozitech vyztužených spojitým vláknem metodou konečných prvků a umělých neuronových sítí „Computational Materials Science, sv. 79, str. 663-676, 2013.

[5] W. Krenkel, ed .:Keramické matricové kompozity, Wiley-VCH, Weinheim, 2008, ISBN 978-3-527-31361-7

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]