ИСТИНА

При создании космической техники одной из важнейших задач является повышение прочности и надежности элементов конструкция при снижении их веса. Композиционные материалы являются эффективным решением поставленной задачи, в частности, высокотемпературные волокна и матрицы позволяют создавать изделия, работающие при температурном режиме более 1000 С. Статистические параметры прочности компонент являются основой прогнозирования диапазона возможностей эксплуатации новых композиционных материалов. Экспериментальное исследование прочности волокон сапфира, как одного из перспективных высокотемпературных компонентов волокнистого композита, является сложной задачей. Данные волокна не удается испытать на классическое одноосное растяжение. Вместо этого предлагается технология испытания на чистый изгиб, путем наматывания волокна на жесткие цилиндры различного радиуса. В данной работе получена аналитическая зависимость статистических параметров прочности – коэффициентов распределения Вейбулла от среднего числа изломов волокна и радиуса цилиндра. В расчетах были учтены особенности отличия испытания на одноосное растяжение волокна до разрыва от технологии подсчета числа изломов волокна, изогнутого по форме жесткого цилиндра. А именно: - при изгибе нет зависимости от первого разрыва волокна, эксперимент продолжается до придания всем частям волокна заданной жестким цилиндром конечной кривизны; - при изгибе максимальное растягивающее напряжение не постоянно по сечение и его направление изменяется от ортогонального поперечному сечению в самой растягиваемой крайней точке до направления вдоль радиуса в самой сжимаемой точке сечения. Полученные результаты апробированы на последних данных по испытанию сапфировых волокно на изгиб.