Композитные материалы с хаотическим распределением стекловолокнистого наполнителя характеризуются хрупким разрушением, макронеоднородностью структуры, что приводит к существенному рассеиванию прочностных характеристик этих материалов. Это необходимо учитывать при рассмотрении задачи как сделать стеклопластик на стадии разработки и получения стеклопластика. Статистическая природа прочности стеклопластика приводит к появлению существенно выраженного масштабного эффекта прочности. В соответствии с положением о наислабейшем звене, при увеличении размеров изделия (образца) увеличивается вероятность появления наиболее опасного дефекта, что вызывает изменение среднего значения прочности, среднеквадратичного отклонения, коэффициента вариации.
В практике основные выводы статистической теории хрупкой прочности часто подтверждаются для стеклопластика, но иногда обнаруживаются иные закономерности. Так, повышение прочности наблюдается до достижения некоторых пределов толщины образцов. Это связывают с тем, что масштабный эффект прочности обусловлен и другими факторами, в частности технологическими. Показано для композитных материалов с отчётливо выраженными макроструктурными параметрами, что уровень и величина рассеивания прочностных характеристик определяется главным образом характером распределения армирующих элементов в объёме композиций, который зависит как от размеров изделий (образцов), так и от геометрических размеров стекловолокнистых наполнителей.
При увеличении длины рабочей части образцов происходит уменьшение среднего значения прочности, среднеквадратичного отклонения, коэффициента вариации. Функция распределения прочности стеклопластика аппроксимируется распределением Вейбулла. Определение влияния ширины образцов на прочностные показатели при растяжении для однонаправленных и хаотически армированных стеклопластиков показало, что у образцов с шириной рабочей части 50 мм прочность как правило выше, чем у образцов с шириной 10 мм.
Для однонаправленных композиций возрастание прочности с увеличением ширины образцов вызвано, по-видимому, уменьшением числа совпадений стыков армирующих элементов, совместно расположенных в поперечном сечении перпендикулярно приложенному растягивающему усилию.
Для хаотически армированных стеклопластиков возрастание прочности с увеличением ширины образцов вызвано, по-видимому, уменьшением среднего числа армирующих элементов, совместно расположенных в поперечном сечении перпендикулярно приложенному растягивающему усилию. Увеличение числа армирующих элементов в объёме композиции при хаотическом распределении их по различным направлениям стремится к равновероятному закону, что уменьшает вероятность наиболее неблагоприятного случая для работы материала под нагрузкой.
Установленные закономерности позволяют для тонкостенных изделий из стеклопластика повышать механические характеристики и снижать их рассеивание путём регулирования макроструктуры, преимущественно путём уменьшения поперечных размеров стекловолокнистого наполнителя.
