Справочник по композиционным материалам

Линейные дифференциальные напряжения в соединениях (термические напряжения)

Повышенная температура эксплуатации деталей, содержащих соединения, приводит к возрастанию термических напряжений, особенно если коэффициенты линейного расширения отдельных элементов не совпадают. Кроме того, напряжения вырастают еще и потому, что линейные коэффициенты термического расши­рения адгезионного слоя не совпадают со значениями того же параметра соединяемых элементов. Особенно значительны эти различия, если одним из элементов соединения является металл. Так как структурные элементы конструкции должны работать 394

> Wn M *

Рис. 22.10. Поведение асимметричных нахлесточных соединений под нагрузкой (обозначении — см. подпись к рис. 22.9)

В широком диапазоне температур, существование температурных напряжений должно обязательно учитываться. Типичные гра­диенты напряжений для различных термодеформационных харак­теристик показаны на рис. 22.15 [6]. Аналитическая оценка сред­них сдвиговых напряжений, возникающих в соединении, дается выражением

Д7* jtXj — Д 7*гаг

Т° ~ (1/£х) + (1 /£,) '

Где т0 — среднее сдвиговое напряжение; Elt Ег — модули упру­гости соединяемых структур; аь а2 — коэффициенты линейного расширения тех же структур; А7, АТг — различия температур элементов соединения и температуры отвержденного адгезива.

395

Рис. 22.11. Поведение трубчаты* соединений под нагрузкой (обозначения — см. подпись к рис. 22.9)