Напряженное состояние и физико-механические характеристики пористых и волокнистых композитных материалов регулярной структуры

• Автор: Никитюк, Нина Ивановна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 175 c. : ил

ГЛАВА I. Разработка метода определения двоякопериодических решений уравнений Лапласа, бигармонического, Ляме и Гельмгольца
1.1. Двоякопериодические решения уравнения Лапласа
1.2. Двоякопериодические решения бигармонического
уравнения
1.3. Двоякопериодические решения уравнений Ляме
1.4. Двоякопериодические решения уравнения Гельмгольца
ГЛАВА 2. Напряженное состояние и физико-механические
характеристики волокнистых композитных материалов
2.1. Продольный сдвиг и теплопроводность волокнистой композитной среды
2.2. Обобщенная плоская деформация волокнистой
среды
2.3. Зависимость анизотропии упругих свойств
волокнистого композита от его структуры
2.4. Температурные напряжения в волокнистом
композите
2.5. Зависимость анизотропии теплового расширения волокнистого материала от его структуры
ГЛАВА 3. Напряженное состояние перфорированной пластины, сквозь отверстия которой пропускается газ с периодически изменяющейся во времени температурой

3.1. Постановка задачи термоупругости
3.2. Приведение пространственной задачи теплопроводности к двумерной
3.3. Решение задачи теплопроводности
3.4. Напряженное состояние перфорированной пластины, сквозь отверстия которой пропускается газ с
периодически изменяющейся во времени температурой
3.5. Эффективные упругие характеристики перфорированных пластин
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Создание новых пористых и волокнистых композитных материалов с наперед заданными физико-механическими свойствами является актуальной проблемой материаловедения.
Волокнистые композиты, обладающие более высокой, чем у металлов, удельной жесткостью и прочностью, химической стойкостью и антикоррозионновтью, повышенной демпфирующей способностью, жаропрочностью и другими полезными свойствами находят широкое применение в авиационной, космической и судостроительной отраслях техники, в машиностроении, энергетике, химической и газовой промышленности, транспорте ^ [29,35,40,41].
Однородные материалы с цилиндрическими пустотами можно рассматривать как частный случай волокнистых, когда роль включений выполняет воздух, газ или вакуум [ 39] . Среди них -перфорированные пластины произвольной толщины, а также предельные варианты таких пластин - тонкие перфорированные пластины и сплошная среда, содержащая однонаправленную систему цилиндрических каналов.
Перфорированные пластины применяются во многих инженерных конструкциях: в теплообменных аппаратах, ядерных реакторах, в прессах и давильных аппаратах, в качестве элементов многих рамных конструкций и т. д. [47,58]. в частности, одна из широко распространенных конструкций теплообменника регенеративного типа имеет форму пластины с регулярно раположенными цилиндрическими каналами [50].
Во время работы такого теплообменника через одну и ту же матрицу поочередно пропускаются два потока газа. При этом

циентов теплопроводности материалов волокон и матрицы.
Решение уравнения Лапласа для матрицы, удовлетворяющее необходимым условиям периодичности, построено б п. I.I. Представим его в следующем виде:
(г.г)
где Ы(х,ф)~ функция (1.23), а В и С - постоянные, задающие возмущение.
Структура рассматриваемой волокнистой среды получается путем двоякопериодического продолжения в плоскости, перпендикулярной ориентации волокон, элементарной ячейки, которая представляет собой призматическое тело, основание которого имеет форму параллелограмма со сторонами, равными периодам структуры (рис.2.1 - параллелограммДВ CD)» В каждой ячейке содержится по одному волокну.
Принимая во внимание периодичность задачи, в дальнейшем ограничимся рассмотрением лишь элементарной ячейки, связанной С ВОЛОКНОМ к = 0, (fr=0. Индексы к , (j/ для этого волокна в дальнейшем опускаем.
Решение уравнения Лапласа для нулевого волокна имеет вид [60] :
где Сц - неопределенные постоянные.
Предполагается, что нулевое волокно не перемещается как твердое тело.
Для выполнения условий сопряжения (2.1) воспользуемся представлением функции в полярных координатах. Подставив выражения (1.27) и (2.3) в (2.1) и приравняв коэффициенты при