Armarea rășinilor poliesterice cu fibră de sticlă

Introducere

Nenumarate argumente au fost mentionate pana in prezent potrivit carora materialele gradate sunt folositoare, printre care :

-tensiunile termice pot fi reduse

-variatiile tensiunilor la suprafata pot fi evitate

Insa nu toate argumentele sunt convingatoare. Reducerea tensiunilor termice depinde foarte mult de grosimea substratului component. Un substrat subtire intre cele doua materiale contribuie intr-o masura neglijabila la echilibrul dintre forte si momente si deci nu va prezenta decat o mica schimbare in distributia tensiunilor.

1. O gradatie liniara in placa conduce la tensiuni termice nule daca indoirea libera a placii este posibila.

Totusi daca placa este constransa impotriva indoirii, o gradatie liniara conduce la o schimbare a tensiunilor termice, dar nu la o reducere generala a tensiunilor.

Fig 1Distributia tensiunilor intr-o placa impiedicata sa se indoaie dupa o schimbare de temperatura

Factorul de intensitate al tensiunilor poate fi calculat prin aplicarea metodei functiei greutatii:

Pentru un material gradat aceste functii de greutate depind de distributia constantelor elastice E(y) si v(y).

Fig 2Functia de greutate pentru o placa complet stratificata cu o fisura externa(A)funtia de tranzitie (8a)(B) material omogen si (C)functia de tranzitie (8b)

Se considera o imbinare intre 2 materiale cu o imbinare cu substrat gradat, care este subiectul unei schimbari de temperatura DT din starea fara tensiune.

Grosimea celor 2 materiale este h1 si h2.

Se presupune ca modulul lui Young (E) si coeficientul de dilatare a urmeaza aceeasi functie de gradare, in timp ce coeficientul lui Poisson este constant.

Fig 3 (a) Fisura intr-o placa cu substrat gradat, si (b) functii gradate in interiorul substraturilor; M1,M2 materiale omogene