Сотрудники лаборатории механики полимерных композиционных материалов Института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук в Томске исследовали поведение композитов на основе полиэфиримида (ПЭИ), наполненных короткими углеродными волокнами длиной 200 мкм, при циклических нагрузках. Содержание наполнителя составляло 10, 20 и 30%, а максимальное напряжение в цикле — 55, 65 и 75 МПа.
Учёные разработали модифицированную модель усталости, опираясь на полученные данные и уравнение Баскина. Эта модель описывает взаимосвязь структуры и свойств композитов и учитывает как максимальное напряжение в цикле, так и содержание углеродного волокна. Также был предложен алгоритм проектирования композитных материалов в соответствии с критериями срока службы.
Подход к определению взаимосвязей между составом, структурой и свойствами ПКМ, описанный в исследовании, может быть использован для дальнейшего развития модели и повышения ее универсальности при работе с другими термопластичными матрицами и наполнителями. Результаты этого исследования могут применяться при создании композитов для конструктивных элементов с заданными параметрами усталостной прочности.
