Наиболее полную характеристику стойкости высокопрочных полимерных композитов к действию внешних климатических факторов (влажности, циклически изменяющейся температуре, ультрафиолетовому излучению) дают испытания образцов на сжатие. Армирующие волокна композита, ориентированные вдоль оси образца, или под острыми углами к этой оси, несут основную нагрузку при растяжении, но при сжатии упругие свойства и прочность материала образцов определяются, в основном, материалом матрицы. Образцы таких композитов изготавливаются, как правило, в форме относительно тонких прямоугольных пластин методом намотки или выкладки, что в наибольшей степени соответствует форме готовых изделий – пластин, профилей и оболочек. Такая форма образцов вызывает значительные технические трудности проведения испытаний на сжатие. Для исключения потери устойчивости образца при сжатии необходимо максимально уменьшить длину его рабочей части, которая становится недоступна для установки экстензометра. Однако, в этом случае деформации образца возможно определять только по перемещению траверсы испытательной машины, которая складывается из весьма малого сокращения длины образца и деформации упругой системы испытательной машины. Деформацию машины необходимо исключать для получения объективной информации о деформации образцов. В работе рассмотрены особенности проведения и результаты испытаний на сжатие высокопрочных углепластиков, предназначенных для эксплуатации в условиях повышенной влажности, а также особенности их разрушения, исследованные с помощью сканирующей электронной микроскопии.

Ключевые слова: Полимерные композиты, слоистые композиты, климатическая стойкость, экспериментальный метод, испытания на сжатие, сканирующая электронная микроскопия

05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

Представлены результаты вычислительных экспериментов по определению характеристик пористой пьезокерамики по методологии, включающей метод эффективных модулей, моделирование представительных объемов по простому случайному методу и по методу Виттена-Сандера, метод конечных элементов для решения статических задач электроупругости для неоднородных композитных сред и учет неоднородности поляризации вблизи пор. Проведено сравнение результатов компьютерного моделирования с известными экспериментальными данными для пористого материала PZT-4 и его аналогов. Сделан вывод, что учет неоднородности поляризации в окрестности пор обеспечивает лучше согласование полученных численных результатов с большим числом известных экспериментальных данных. При этом, для большинства эффективных констант наименьшая погрешность получена на представительных объемах пористого пьезокерамического материала, построенных по методу Виттена-Сандера.

Ключевые слова: пьезокомпозит, пористая пьезокерамика, неоднородная поляризация, математическое моделирование, модели представительных объемов, метод конечных элементов, эффективные модули

01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ