Моделирование механического поведения стохастических композиционных материалов в условиях интенсивных динамических воздействий

• Автор: Каракулов, Валерий Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 112 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Моделирование механических свойств композиционных материалов в условиях статического нагружения
1.2. Моделирование механических свойств композиционных материалов в условиях динамического нагружения
2. ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ СТОХАСТИЧЕСКОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, АРМИРОВАННОГО ВКЛЮЧЕНИЯМИ
2.1.Физико-математическая модель механического поведения структурно-неоднородной среды в условиях динамических
воздействий, с явным учётом структуры среды
2.2 Моделирование механического поведения стохастического металлокерамического композиционного материала в условиях нагружения плоской ударной волной
2.3. Численное решение задачи о нагружении плоской ударной волной элемента объёма стохастического металлокерамического композита
3. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИТОВ ПРИ УДАРНО-ВОЛНОВОМ НАГРУЖЕНИИ
3.1. Численное исследование процессов высокоскоростной деформации и накопления повреждений в элементах структуры металлокерамических композитов при нагружении плоскими ударными волнами
3.2. Численное исследование влияния концентрации армирующих включений на эффективные механические свойства

стохастических металлокерамических композитов в условиях
ударно-волновых воздействий
3.3. Численное исследование влияния морфологических параметров армирующих включений на эффективные механические свойства стохастических композитов в условиях
ударно-волновых воздействий
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Интенсивные динамические нагрузки, связанные с ударными, взрывными, импульсными тепловыми воздействиями на элементы конструкций имеют широкое распространение в современной технике. Достоверность оценок прочности и ресурса элементов конструкций при интенсивных импульсных воздействиях зависит от полноты физических представлений о закономерностях механического поведения
конструкционных материалов при высоких скоростях деформации, корректности и адекватности применяемых моделей. Создание и применение новых материалов является одним из главных условий успешного решения задач, выдвигаемых развитием современной техники. Для производства многих конструкционных материалов в настоящее время применяются технологии, основанные на разнообразных способах объединения компонентов с различными физико-механическими характеристиками. Использование данного подхода позволяет получать разные по составу и свойствам композиционные материалы, представляющие собой единые комплексы компонентов. Характерной особенностью этих материалов является наличие отчётливо выраженных границ между компонентами. Объединённые в композите компоненты сохраняют свои индивидуальные свойства и образуют внутреннюю структуру композита. Возможность подбирать состав и содержание компонентов, определённым образом формировать внутреннюю структуру позволяет создавать материалы, наиболее приспособленные к конкретным условиям эксплуатации. Вследствие этого, в настоящее время композиционные материалы широко применяются в машиностроении и оборудовании для теплоэнергетики, в новых объектах авиационной, космической и военной техники, где их часто используют для изготовления деталей и элементов конструкций, работающих в экстремальных условиях

Компоненты девиатора тензора напряжения находились из решения уравнений:
где: У; - динамический предел упругости г-того компонента композита.
За пределами упругости компоненты девиатора тензора напряжения вычислялись с использованием модели механического поведения металлических материалов при высокоскоростной деформации Джонсона -Кука (2.8) и модели механического поведения керамических материалов Джонсона - Холмквиста (2.9).
(2.6)
8ху — 2р((вху)
где: р, - модуль сдвига 1-того компонента композита.
В качестве критерия пластичности использовалось условие Мизеса:
(2.7)
У = СУ0 + В(8иТ)(1 + Ск*(євР))(1 - Тн“),
(2.8)
где: У0 - динамический предел упругости,