ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 4
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ................................................................................... 13
1.1 Суперконструкционные полимеры и композиты на их основе ..................... 13
1.2 Усталость полимерных композитов .................................................................. 20
1.3 Методы оценки усталостных повреждений в полимерных композитах ....... 29
1.3.1 Прямые методы оценки поврежденности ............................................. 32
1.3.2 Косвенные методы оценки поврежденности ....................................... 38
1.4 Постановка задач исследования ........................................................................ 51
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ .............................................. 54
2.1 Материалы исследований................................................................................... 54
2.2 Методики исследований ..................................................................................... 56
3 Разработка экспериментального испытательного комплекса для оценки усталостных повреждений дисперсно-наполненных полимерных композитов .... 58
3.1 Разработка метода оценки деформационно-прочностных характеристик и усталостных повреждений .......................................................................................... 59
3.2 Тестирование экспериментального комплекса на примере дисперсно-наполненных ПЭИ композитов .................................................................................. 63
Выводы по главе 3 ....................................................................................................... 67
4 Влияние материала матрицы и аспектного соотношения КУВ на параметры петель гистерезиса и усталостные свойства композитов полиимида и полиэфиримида .............................................................................................................. 69
4.1 ИК и КР спектроскопия матриц ПИ и ПЭИ ..................................................... 69
4.2 Растровая электронная микроскопия структуры композитов ........................ 71
4.3 Испытания на статическое растяжение ............................................................ 74
4.4 Испытания на усталость ..................................................................................... 76
4.4.1 Потери энергии на гистерезис ............................................................... 78
4.4.2 Секущий и динамический модули......................................................... 80
4.4.3 Циклическая ползучесть ......................................................................... 83
3
4.5 Рентгеновская дифракция после испытаний на усталость ............................. 87
4.6 Обсуждение результатов .................................................................................... 89
Выводы по главе 4 ....................................................................................................... 93
5 Влияние массовой доли КУВ и амплитуды циклических нагрузок на усталостные свойства дисперсно-наполненных ПЭИ композитов .......................... 95
5.1 Статическое растяжение .................................................................................... 98
5.2 Усталостные испытания ................................................................................... 100
5.3 Оценка снижения жесткости ........................................................................... 103
5.4 Оценка циклической ползучести ..................................................................... 104
5.5 Моделирование усталостной долговечности ................................................. 106
5.6 Моделирование снижения жесткости ............................................................. 111
5.7 Моделирование циклической ползучести ...................................................... 113
5.8 Тестирование разработанной модели ............................................................. 116
5.9 Обсуждение результатов .................................................................................. 119
Выводы по главе 5 ..................................................................................................... 125
ОБОБЩЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ................................................... 128
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 129
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, СОКРАЩЕНИЙ ........ 131
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................... 132
Приложение А ............................................................................................................ 159
Приложение Б ............................................................................................................ 160
Приложение В ............................................................................................................ 161
