Исследование напряженно-деформированного состояния структурно-неоднородной среды : на примере обработки резанием композиционных материалов со сферической формой армирующего зерна

• Автор: Семенов, Иван Андреевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обзор структурно-неоднородных материалов

1.1.1 .Классификация структурно-неоднородных материалов.

1.1,2.Виды композитов армированных волокнами. Особенности строения. Применение.

1.1.3 .Виды композитов армированных частицами. Особенности строения. Применение.

1.1.4.Наплавы, как отдельный вид структурнонеоднородных материалов.

1.2. Деформирование и разрушение структурно-неоднородных материалов.

1.2.1.Особенности деформирования и разрушения композиционных материалов на полимерной основе с волокнистыми наполнителями.
1.2.2.Особенности деформирования и разрушения композиционных материалов с дискретными наполнителями в виде частиц.
1.3. Особенности обработки структурно-неоднородных материалов резанием.
1.4. Математические модели.
1.5. Постановка цели и задачи исследования.
ГЛАВА 2. ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ СТРУКТУРНО-НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД.
2.1. Выбор метода экспериментальных исследований
2.2. Основы моделирования поляризационно-оптическим методом
2.3. Методика экспериментальных исследований поляризационно-оптическим методом.
2.3.1. Физическая суть поляризационно-оптического метода и принимаемые допущения.
2.3.2. Методика расчета напряжений для любой точки исследуемой модели.

2.3.3. Оборудование для проведения экспериментальных исследований.
2.3.4. Тарировка оптического дискового динамометра и нагружающего устройства.
2.3.5. Описание экспериментов
2.4. Обработка и анализ экспериментальных данных
2.4.1. Поляризационно-оптическая модель №1. Напряжено-деформированное состояние в армирующей фазе.
2.4.2. Поляризационно-оптическая модель №2. Напряжено-деформированное состояние в матричной фазе.
2.4.3. Обобщение данных, полученных на моделях №1,
№2, построение поверхностных графиков распределения
напряжений.
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ.
3.1. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния регулярной структурно- 88 неоднородной среды.
3.1.1. Методика расчета напряженно-деформированного состояния в отдельно взятом зерне.
3.1.2. Построение математической модели регулярной структурно-неоднородной среды.
3.2. Компьютерное моделирование напряженно-
деформированного состояния структурно-неоднородной среды
со случайной структурой.
3.2.1. Современные программы и методы математического моделирования.
3.2.2. Обоснование выбора программного продукта для компьютерного моделирования.
3.2.3 Основные допущения и алгоритм расчета
3.2.4. Описание процесса создания модели
3.2.5. Программа генерирования двухкомпонентной структурно-неоднородной среды.
3.2.6. Создание конечно-элементной модели в среде ЗоНсГУ/огкэ - Со5Гпо81Л'гогк8
3.2.7.Результаты моделирования. Обработка и анализ экспериментальных данных.
3.3. Выводы по главе

ГЛАВА 4, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И
РАЗРУШЕНИЯ СРЕДЫ, ИМИТИРУЮЩЕЙ СТРУКТУРУ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НАПЛАВОВ СО
СФЕРИЧЕСКОЙ ФОРМОЙ АРМИРУЮЩЕГО ЗЕРНА.
4.1. Методика измерения силовой неоднородности при резании
4.2. Теоретический расчет силы резания. Выбор измерительного
оборудования.
4.3. Описание модели и используемого оборудования
4.4. Планирование эксперимента. Полный факторный 4
эксперимент.
4.4.1. Выбор факторов и уровней
4.4.2. Выбор переменной отклика
4.4.3. Выбор математической модели. Матрица
планирования эксперимента.
4.5. Тарировка экспериментальной установки
4.6. Проведение эксперимента и анализ экспериментальных
данных.
4.7. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

полосах скольжения, которые играют роль вязких включений в упругой матрице. Будучи заблокированы препятствиями, полосы скольжения в своих головных участках создают высокую концентрацию напряжений и тем самым способствуют возобновлению скольжения. Понятия дислокационной теории не были использованы при описании механизма разрушения, но впоследствии Келер, а затем Мотт, непосредственно ввели их для того, чтобы продемонстрировать возникновение высоких растягивающих напряжений и трещины на плоскости, являющиеся результатом их действия. Отмечалась перпендикулярность образующихся трещин к плоскости скольжения. Проведя более подробные исследования, Штро установил, что ориентировка трещины должна быть иной, т.к. растягивающие напряжения максимальны на плоскости, составляющей угол 0 =110 град, с плоскостью скольжения (рис. 1.10, б).

Рис.1.10. Дислокационые модели механизма разрушения, а, б - модели Зингера- Штро, в- модель Коттрела, г- модель Баллафа -Гилмана, д- модель Орована-Штро, е-з - модели Екобори-Орована.
Модель Коттрелла, применимая для о. ц. к. металлов, предполагает