- Предварительные расчеты
Предварительные расчеты показывают, что критическая мощь, определяемая для одного волокна, будет довольно немалый. Тогда в композициях с параллельно ориентированными волокнами, утрата устойчивости которых предполагается одновременной, прочность должна повышаться пропорционально увеличению содержания волокон. При всем при том экспериментальные данные не подтверждают подобное заключение. Это объясняется тем, что в реальности мерзлый торф характеризуется хаотичным распределением волокон. Потому при деформации композиции нагружение отдельных волокон происходит неравномерно и сопровождается последовательной потерей устойчивости групп волокон, начиная с волокон малого диаметра и кончая волокнами с максимальным значением.
В таком случае происходит лавинообразный ход потери устойчивости растительных волокон. Тот самый ход протекает более того при напряжениях, не превосходящих предельной прочности всей композиции. Оценивая прочность композиции на сжатие, нужно располагать в виду, что из-за особенностей формирования торфа растительные волокна имеют начальное искривление. А как показывают экспериментальные данные для армированных стеклопластиков, начальное искривление волокон приводит к уменьшению прочности на сжатие больше чем в 2 раза. Заметим, что волокнистый наполнитель влияет на сам нрав разрушения композиции. если лед при кратковременном сжатии разрушается как хрупкий материал, то при включении в него волокнистого наполнителя разрушение происходит как для пластичного материала с сохранением сплошности испытуемого образца.
Сказанное объясняет, отчего фактическая прочность мерзлого торфа на сжатие оказалась приблизительно равной прочности льда. Аналогичный итог получен при испытании на сжатие композиции лед — древесное (хлопковое) волокно. При данном для образцов с температурой —10° С прочность на сжатие оставалась неизменной (примерно 10 МПа) более того при увеличении содержания волокнистого наполнителя с 3 до 11%. В то же час при растягивающих нагрузках, как это следует из рассмотрения простейшей модели, на прочность мерзлого торфа оказывает воздействие число растительных волокон.
Тэги: расчет, волокно, заключение, материал, прочность, торф