Критерии прочности при изгибе. Распространение критериев прочности на случай циклического нагружения

Подтемы:
С3.3.1. Критерий расслоения композитных балок при изгибе.
С3.3.2. Критерий межслойной прочности при циклическом изгибе.
С3.3.3. Масштабный эффект при изгибе.

Линейный критерий межслойного разрушения композитных балок при изгибе.

Линейное распределение нормальных напряжений и параболическое распределение касательных напряжений по высоте изгибаемого образца при поперечном, трехточечном изгибе:
- отношение показывает, что в коротких образцах при изгибе касательные напряжения могут раньше достигнуть предела прочности, чем нормальные, и при этом происходит межслойное разрушение от сдвига. Этот вид разрушения позволяет оценивать межслойную сдвиговую прочность (иногда говорят: прочность межслоевого сдвига – interlaminar shear strength).

Критерий расслоения композитных балок при изгибе
Наиболее опасным оказывается сечение под нагрузкой, где в балочном приближении распределения касательных и нормальных напряжений при трехточечном изгибе на основе гипотезы плоских сечений можно выразить в следующем виде:

Нахождение двух параметров линейного критерия расслоения композитных балок при изгибе

Критическую нагрузку можно определить из через критическое нормальное, продольное напряжение с:

Критерий межслойной прочности при циклическом изгибе

Лабораторная работа 8
"Определение параметров критерия прочности по результатам испытаний на изгиб коротких композитных балок".

Исходные данные: h x b = 6 x 6 мм;
По полученным данным строим методом наименьших квадратов прямую и проводим её до пересечения с осью ординат.

Масштабный эффект при изгибе
Расслоение при изгибе, кручении и изгибе с кручением
Расслоение при изгибе
Расслоение при совместном действии изгиба и кручения
Накопленная упругая энергия равна работе силы:
После расслоения при фиксированном прогибе оставшаяся упругая энергия:
Энергетический критерий:
Критическая нагрузка:

Расслоение при изгибе с кручением
«Эллипс прочности» при совместном действии изгибающей силы и крутящего момента:
1 – критическая сила по нормальным напряжениям;
2 – критическая сила по касательным напряжениям при изгибе; 3 – критический крутящий момент по касательным напряжениям; 4 – критический момент по предельному состоянию; 5 –энергетический критерий при совместном изгибе и кручении; А – допустимая область, за пределами которой происходит разрушение;
Б – область допустимых нагрузок с заданным коэффициентом запаса
Энергетическое условие расслоения:

Заключение
Предлагаем студентам просмотреть дополнительные материалы, размещенные в LMS Политеха (https://lms.mospolytech.ru)