Какова прочность стеклоткани на разрыв и как её рассчитать?
Какова прочность стеклоткани на разрыв и как её рассчитать?
Краткий ответ. Прочность стеклоткани на разрыв определяется разрывной нагрузкой полоски 50 мм (P, Н) и пересчитывается в напряжение σ = P·10³/(ρₛ·δ·2). Для конструкционных тканей P = 800–2500 Н, σ = 1100–1800 МПа по основе. Прочность композита рассчитывается по правилу смесей с учётом коэффициента ориентации плетения.
Стандартное испытание
По ГОСТ 6943.2 разрывную нагрузку определяют на полоске 50×200 мм при скорости 100 мм/мин. Фиксируют Pосн и Pуток. Для конструкционных тканей Pосн > Pуток на 10–30 % (больше нитей по основе).
Формулы
где P — разрывная нагрузка полоски 50 мм (Н), ρₛ — поверхностная плотность (г/м²), δ — толщина (мм). Для Т-13П: P=1200 Н, ρₛ=280, δ=0,28 → σ ≈ 3850 МПа (условное, без пор).
Прочность композита
где kор: 0,55–0,65 полотняное, 0,70–0,80 саржевое, 0,85–0,92 мультиаксиальное (NCF). Для Арматрон при Vf=0,55: σc = 2200·0,55·0,9 ≈ 1089 МПа vs 755 МПа у полотняного.
Сравнение тканей
Практика
- Средние нагрузки — Т-11 (1000 Н);
- Высокие — Т-13П (1200 Н);
- Очень высокие — ТР-720 (2400 Н);
- Мультиаксиальные — Арматрон 600280 (+30 %).
О плотности — формулы плотности, о расчёте армирования — статья.
Заключение
Прочность стеклоткани характеризуется разрывной нагрузкой P и пересчётом в σ. Плетение определяет kор: NCF на 30–40 % эффективнее полотняного. Для ответственных конструкций выбирают саржевые или мультиаксиальные ткани.
Список использованной литературы
- ГОСТ 6943.2. Метод определения разрывной нагрузки.
- ГОСТ 19170–2018. Ткани стеклянные конструкционные.
- Кристенсен Р.М. Механика композитных материалов. — М.: Мир, 1982.
