Приложение Б. Значения механических характеристик полимерных композиционных материалов

Приложение Б

Значения механических характеристик полимерных композиционных материалов

Значение нормативных сопротивлений пултрузионных профилей композитных представлено в таблице Б.1. Значения параметров жесткости пултрузионных профилей композитных представлены в таблице Б.2.

Таблица Б.1 - Значения нормативных сопротивлений пултрузионных профилей

Вид напряженного состояния		Значения нормативных сопротивлений, МПа
		Масса 1800	Масса 2000
Растяжение	Продольное (1)	184,1	260,8
	поперечное(2)	38,4	38,5
Сжатие	продольное(1)	150,8	191,9
	поперечное(2)	55,3	79,0
Изгиб	продольное(1)	184,1	214,8
	поперечное(2)	76,7	76,7
Сдвиг		20,7	20,7
Скалывание при расчёте соединений	продольное(1)	29,1	29,1
	поперечное(2)	19,2	19,2

Таблица Б.2 - Параметры жесткости пултрузионных профилей

Параметр жесткости	Значение
Модуль упругости при растяжении профилей с толщиной стенки более 10 мм (в продольном направлении), МПа (Е1)	28 000
Модуль упругости при растяжении профилей с толщиной стенки менее 10 мм (в продольном направлении), МПа (Е1)	23 000
Модуль упругости при растяжении профилей, используемых для изготовления настила (в продольном направлении), МПа (Е1)	22 000
Модуль упругости в поперечном направлении, МПа (Е2)	8 500
Модуль сдвига, МПа (G)	3 000
Коэффициент Пуассона (в продольно-поперечном направлении) (v 12)	0,23
Коэффициент Пуассона в поперечном направлении (v21)	0,09

Нормативные значения сопротивлений межслоевому сдвигу и отрыву слоев представлены в таблице Б.3.

Таблица Б.3 - Значения нормативных сопротивлений межслоевой прочности

Тип смолы	Межслоевая прочность на отрыв, МПа	Межслоевая прочность на сдвиг, МПа
Полиэфирная смола	10,0	20,0
Винилэфирная смола	12,5	25,0
Эпоксидная смола	15,0	30,0

Прочностные характеристики полимерных композитов, армированных стекловолокном, приведены в таблице Б.4.

Таблица Б.4 - Значения прочности полимерных композитов, армированных стекловолокном

Вид напряженного состояния		Значение сопротивления, МПа
		Среднее значение
Растяжение	продольное (1)	240340
	поперечное (2)	50
Сжатие	продольное (1)	220280
	поперечное (2)	70100
Изгиб	продольное (1)	240280
	поперечное (2)	100
Сдвиг		25
Скалывание	продольное (1)	38
	поперечное (2)	25
Примечание - В скобках указано направление по: (1) - вдоль оси вытяжки профиля и (2) - поперёк вытяжки профиля.

В таблице Б.5 для сравнения представлены значения свойств композитных материалов FRP по данным британского стандарта BD 90/05 [15].

Таблица Б.5 - Свойства композитных материалов FRP

Тип волокон или смолистого полимера, а также ориентация волокон	Предел прочности на разрыв, МПа	Модуль упругости, ГПа	Относительное удлинение при разрыве, %	Плотность,
Углерод: с повышенной прочностью	3500 - 4800	220 - 240	1,6 - 2,0	1740 - 2200
Углерод: высокомодульный	2700 - 4000	300 - 350	0,9 - 1,14	1740 - 2200
Углерод: сверхвысокомодульный	2100 - 2500	540 - 640	0,39 - 0,4	1740 - 2200
Полипарафенилентерефталамид: низкомодульный	3500 - 4100	70 - 80	5,0 - 5,1	1390 - 1470
Полипарафенилентерефталамид: высокомодульный	3500 - 4000	115 - 130	3,0 - 3,1	1390 - 1470
Стекло: Е	2000 - 3000	70	2,9 - 4,3	2460 - 2580
Стекло: S	3500 - 4800	85 - 90	4,1 - 5,3	2460 - 2580
Изофталевый полиэфир	50 - 75	3,1 - 4,6	1,6 - 2,5	1110 - 1250
Эпоксипласт	60 - 85	2,6 - 3,8	1,5 - 8,0	1110 - 1200
Фенопласт	60 - 80	3,0 - 4,0	1,0 - 1,8	1000 - 1250
Углеродистый FRP (с повышенной прочностью), однонаправленный эпоксидный полимер	2500	150	1,6 - 2,0	1600
Арамидный FRP (низкомодульный), однонаправленный, эпоксидный полимер	2100	40	5,0 - 5,1	1400
Арамидный FRP (высокомодульный), однонаправленный, эпоксидный полимер	2100	70	3,0 - 3,1	1400
Стеклянный FRP (Е-стекло), однонаправленный, сложный полиэфир	1200	40	2,9 - 4,3	1800
Стеклянный FRP (Е-стекло), 0/90o симметричная ориентация, сложный полиэфир	350	20	1,8	1800
Стеклянный FRP (Е-стекло), +45/ -45o симметричная ориентация, сложный полиэфир	280	15	2,0	1800