ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

В настоящее время большое внимание в области машиностроения уделяется вопросу снижения металлоемкости изделий. В статье представлено обоснование актуальности производства деталей и узлов машин из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Рассмотрены возможности создания новых промышленных составов ПКМ, а также перспективы повышения точности при проведении их испытаний по определению физико-механических свойств. Выполнено обоснование выбора методов физико-механических испытаний ПКМ с целью определения их прочностных свойств. Проведен анализ отечественных и зарубежных стандартов на проведение физико-механических испытаний ПКМ. Определены основные отличия требований к проведению физико-механических испытаний в отечественной и зарубежной практике. Описываются методы проведения испытаний образцов ПКМ на растяжение и на усталость. Представлен процесс анализа результатов испытаний с применением программно-комплексного метода. Представлены результаты испытания образца ПКМ на растяжение, полученные при помощи компьютерной программы GOM Correlate, а также графики относительных максимальных, средний и минимальных напряжений при проведении циклических испытаний ПКМ на усталость. Представлены результаты амплитудного движения напряжений. При помощи методологии для анализа образцов, используемой зарубежными коллегами из Пармского университета (Италия), была установлена полномасштабная деформационная картина распределения армирующих частиц на поверхности образца.

деформация, испытание на усталость, испытание на растяжение, нагружение, полимерные композиционные материалы, программно-комплексный метод, разрушение, метод цифровой корреляции изображений

1. Баурова, Н.И. Применение полимерных композиционных материалов при производстве и ремонте машин / Н.И. Баурова, В.А. Зорин – М.: МАДИ, 2016. – 264 с.

2. ГОСТ Р 57921-2017. Композиты полимерные. Методы испытаний. Общие требования.

3. ГОСТ Р 57143-2016. Композиты полимерные. Метод испытания на усталость при циклических растяжениях.

4. ГОСТ Р 56785-2015. Композиты полимерные. Метод испытания на растяжение плоских образцов.

5. Петрова, А.П. Клеи, клеевые связующие и клеевые препреги: учебное пособие / А.П. Петрова, Г.В. Малышева; под общ. Ред. Каблова. – М.: ВИАМ, 2017. – 427 с.

6. ASTM D3039/D3039M-08. Standard test method for tensile properties of polymer matrix composite materials.

7. ASTM D3479/D3479 M-12. Standard test method for tension-tension fatigue of polymer matrix composite materials.

8. Stochastic laminate analogy for simulating the variability in modulus of discontinuous composite materials / P. Feraboli, T. Cleveland, M. Ciccu, P. Stickler, J. Halpin // Journal Elsevier Science, Composites. – Elsevier Ltd, 2010. – Part A. – P. 557.

9. Defect and damage analysis of advanced discontinuous carbon/epoxy composite materials / P. Feraboli, T. Cleveland, M. Ciccu, P. Stickler, L. Deoto // Journal Elsevier Science, Composites. – Elsevier Ltd, 2010. – Part A. – P. 888.

10. Kokcharov, I. Structural Integrity Analysis / I. Kokcharov, A. Burov // Amazon Digital Services LLC. – 2013. – 438 p.

11. Zorin, V.A. Analysis of the Influence of Quantum-Mechanical Processes on the Possibilities of Determining the Low Degree of Curing a Binder when Molding Products from Polymer Composite Materials / V.A. Zorin, N.I. Baurova, Е.A. Kosenko // Polymer Science, Series D. – 2018. – Vol. 11, issue 3. – Pp. 334–338.