Прочность элементов композиционных конструкций с учётом накопления повреждений при статическом и циклическом нагружении

• Автор: Доан Чак Луат
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ В
ПЛОСКИХ ПОДКРЕПЛЕННЫХ ПАНЕЛЯХ.
1.1. Вводные замечания
1.2. Постановка задачи, построение решения
1.3. Примеры. Сравнение аналитического и численного решений
1.4. Заключение
ГЛАВА 2. МЕХАНИЗМЫ РОСТА ПОВРЕЖДЕННОСТИ В
КОМПОЗИЦИОННЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУРАХ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ.
2.1. Введение
2.2. Моделирование накопления повреждений от
трансверсального растрескивания в слоистых композитах
при статическом нагружении.
2.3. Влияние растрескивания в поперечном слое на
напряженное состояние многослойной структуры.
2.4. Определение свойств после растрескивания
2.5. Изменение механических характеристик. Развитие
межслойных трещин в крестности поперечных трещин.
2.6. Расчет напряженного состояния многослойных структур при
наличии расслоения.
2.7. Сравнение прикладной модели поврежденное™ из-за
расслоения с уточненными исследованиями.
2.8. Выводы

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ В
СЛОИСТЫХ КОМПОЗИТАХ, КОНТРОЛИРУЕМОГО
ТРАНСВЕРСАЛЬНЫМ РАСТРЕСКИВАНИЕМ И РАССЛОЕНИЕМ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ.
ЗЛ. Введение
3.2. Модель накопления повреждений с учетом поперечного
растрескивания и расслоения при циклическом нагружении.
3.3. Модель деградации свойств
3.4. Алгоритм определения эффективных параметров композита
3.5. Примеры моделирования
3.6. Об оценке предельной несущей способности конструкций из
слоистых композитов.
3.7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Композиционных материалов (КМ) нашли широкое применение в современных конструкциях разного назначения. Их высокие удельные механические характеристики привлекают к использованию там, где особенно высокую роль играет требование снижения массы конструкции. Новые современные высокомодульные и высокопрочные композиты с применением оптимальных технологических процессов позволяют создавать интегральные конструкции, уменьшить число механических соединений, существенно снизить массу и повысить работоспособность и надежность конструкций. Повышение эффективности, снижения массы и совершенства современных конструкций различного назначения подтверждается многочисленными публикациями по различным направлениям использования композиционных конструкций во многих отраслях машиностроения. Даже простая рациональная замена металла на композит снижает массу элементов конструкции и его стоимость на 20-30 % [24, 73]. Сейчас уже накоплен большой положительный опыт применения композиционных материалов в несущих элементах конструкций основание, что позволяет уверенно считать, что они и в дальнейшем найдут широкое использование. Это определяет актуальность работы и требует проведения дальнейших теоретических и экспериментальных исследований. Основные результаты развития механики композиционных материалов с учетом построения расчетных моделей, особенностей их поведения при различном нагружении и учетом кромочных межслоевых эффектов изложены в монографиях [4, 5, 8, 11, 12, 19, 20, 28, 34, 37, 52, 58, 61]. Для правильного и успешного использования КМ с учетом развития новой техники, изменений условий эксплуатации, появлением новых материалов необходимо постоянно совершенствовать методы расчетов, изучать свойства и поведение материалов в разных условиях работы для повышения прочности,

На рисунке 1.11 представлено сравнение аналитического решения распределения сил в подкрепляющих стрингерах и Ы2 с решением этой задачи выполненной с помощью программы ЫАЗТЯАЫ для случая = 0,00045 м2.
График сил Ш(х) и Ш(х) в стрингерах При Р=4.5ст2 , Е=98.54СРа
М1-Ма51гап
. - -гМ1-Мар1е — N2-Nastгan М2-Мар!е
Рис. 1.11. Сравнение аналитического решения распределения сил с решением, выполненной с помощью программы НАБТРАИ.
На рис. 1.12 приведено изменение напряжений в слое с углом укладки волокон =#/4 (/ в1дта1 т Ыавв