Моделирование усталостной прочности и циклической ползучести однонаправленного композита с учетом динамики изменения петель механического гистерезиса его составляющих

• Автор: Белов, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 167 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Усталостная прочность, циклическая ползучесть конструкционных композиционных материалов. Состояние вопроса и постановка задачи ...12 1, 1. Основные определения, понятия, связанные с усталостной прочностью
1. 2. Усталостная прочность, циклическая ползучесть конструкционных
композитов
1. 2. 1. Усталостная прочность и циклическая ползучесть композиционных материалов. Состояние проблемы
1. 2. 2. Особенности накопления усталостных повреждений и разрушения композиционных материалов
1. 2. ^Моделирование процессов деформирования волокнистых однонаправленных композитов
1.2.4 Особенности циклической ползучести КМ
1.3. Задачи исследования
Глава 2. Усталостная прочность и циклическая ползучесть «мономатериалов» (компонент композита)
2.1. Особенности и направления исследования циклической прочности мономатериалов
2.2. Выбор функции изменения модулей начальной и касательной упругости, отражающих характер трансформации петли механического гистерезиса мономатериалов
2.3. Обзор существующих методов расчета усталостной прочности конструкционных мономатериалов
2.4. Циклическая ползучесть конструкционных материалов
2.5. Анализ закономерностей трансформации петель механического гистерезиса мономатериалов

2.6, Механические свойства мономатериалов, входящих в состав характерных КМ
Краткие выводы по главе
Глава 3. Экспериментальные исследования усталостного поведения однонаправленных композиционных материалов при мягком и жестком нагружениях
3.1. Особенности накопления усталостных повреждений волокнистых однонаправленных композиционных материалах
3.2. Методы определения усталостных повреждений
3.3. Особенности механизмов разрушения КМ
3.4. Неупругость волокнистых КМ, как метод по определению накопления повреждений и разрушений материала
3.5. Методика исследования поведения слоистых КМ при циклическом нагружении жестким изгибом. Описание установки
3.6. Повреждение материала при циклическом нагружении
3.7. Экспериментальные данные по усталостной прочности КМ
3. 8. Описание закономерностей изменения модуля нормальной упругости в процессе циклирования композита
Краткие выводы по главе
Глава 4, Моделирование поведения однонаправленного КМ при повторностатическом нагружении с неизменяемыми во времени параметрами петли механического гистерезиса
4.1. Явление приспособляемости материалов
4.2. Моделирование поведения композита при повторных нагрузках.#/
4.3. Пример расчета приспособляемости медно-стальной композиции
4.3.1. Анализ приспособляемости модельной композиции
Краткие выводы по главе
Глава 5. Моделирование с учетом изменения параметров петли механического гистерезиса компонент композитов в процессе мягкого циклического асимметричного нагружения
5.1. Особенности моделирования однонаправленных КМ при циклических нагрузках с учетом изменения параметров петель механического гистерезиса
5.2. Второй уровень усложнения модели
5.3. Третий уровень усложнения модели
5.4. Некоторые особенности адаптации модели усталостной прочности однонаправленного композита при циклическом нагружении
5.5. Модель усталостной прочности композиционного материала
5.6. Поверхность усталостной прочности однонаправленного композита при циклическом растяжении-сжатии
5.7. Поверхность предельных амплитуд, усталостной прочности, циклической ползучести однонаправленного армированного композита
Краткие выводы по главе
Глава 6. . Моделирование жесткого циклического деформирования слоистого стержня при изгибе
6.1. Модель усталостной прочности композиционного материала
6.2. Методика моделирования изгиба композитного стержня жестким
циклом нагружения
Краткие выводы по главе
Основные результаты и выводы
Библиографический список
Приложение

чсское деформирование. Нарушение связи на границе раздела волокно-матрица способствует проскальзыванию (выдергиванию) волокон, что неизбежно приведет к резкому падению модуля в области повышенных напряжений в полуцикле нагружения, т.е. на участке восходящей нетии механического гистерезиса.
В случаях малоциклового нагружения циклическая ползучесть является или главенствующей причиной разрушения (преимущественно квази-статического) или, по меньшей мере, сопутствует накоплению повреждений, вызывающих разрушение от усталости. Несомненно, с методической точки зрения является весьма желательным при изучении накопления усталостных повреждений подавить циклическую ползучесть, выявив тем самым вторую составляющих повреждений - от микропластических деформаций (петельную) в чистом виде. Одним из способов реализации указанного условия - это изменение асимметрии нагружения с приближение ее к симметричному циклу. Однако при этом надо учитывать некоторые особенности, связанные с выделением микро и макропластических деформаций, хорошо выявляемые в петле гистерезиса. С позиций структурно-неоднородного деформируемого твердого тела [50] замкнутость петли свидетельствует об обратимости, микропластических деформаций, т.е. о наличие лишь "вкрапленой" пластической деформации отдельных микрообъемов, проходящей на фоне "упругой" деформации образца. Обратимость обусловлена тем, что несмотря на наличие в теле пластически деформируемых объемов, их доля сравнительно невелика. В процессе циклического деформирования в "слабых" подверженных пластической деформации объемах возникают необратимые изменения, которые отражаются на характеристиках рассеяния энергии и способствуют появлению дефектов, приводящих к усталостному разрушению.
Для расчета и проектирования деталей с переменными по объему свойствами и интенсивностью армирования целесообразен, а иногда практически необходим структурный (микромеханический) подход, основанный