Моделирование механического поведения образцов из крупноячеистых пространственно-армированных композиционных материалов в условиях эксперимента на сжатие

• Автор: Ошева, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИЕРАРХИЧЕСКИ-АДАПТИВНАЯ МОДЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА НА СЖАТИЕ КРУПНОЯЧЕИСТОГО ОБРАЗЦА ПРОСТРАНСТВЕННО-АРМИРОВАННОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
1.1. Физический эксперимент на сжатие
1.2. Физическая постановка задачи
1.3. Постановка краевых задач теории упругости
1.4. Методика вычислительных экспериментов на сжатие образцов из пространственно-армированных композиционных материалов
Выводы по разделу
2. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫЧИСЛЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ДЛЯ ИДЕАЛИЗИРОВАННОЙ МОДЕЛИ И МОДЕЛИ С УЧЕТОМ ТРЕНИЯ
2.1. Решение тестовых задач
2.2. Анализ результатов вычислительных экспериментов
Выводы по разделу
3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДИФИЦИРОВАННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА НА СЖАТИЕ ПРИЗМАТИЧЕСКОГО ОБРАЗЦА
3.1. Модифицированный физический эксперимент
3.2. Краевая задача теории упругости для модифицированного

вычислительного эксперимента

3.3. Методика модифицированного вычислительного эксперимента
3.4. Анализ результатов модифицированного вычислительного эксперимента
3.5. Рекомендации по проведению эксперимента на сжатие призматического образца
Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Растущие потребности техники и промышленности привели к интенсивному производству композиционных материалов (КМ). А возможность создавать материалы и конструкции с заданными характеристиками и необходимость изучения этих свойств привело к возникновению механики композиционных материалов как самостоятельной ветви механики деформируемых тел. Среди ученых внесших значительный вклад в развитие науки о композитах можно отметить следующих: Адамс Д., Александров К.С., Алфутов H.A., Аннин Б.Д., Аношкин А.Н., Астафьев В.И., Болотин В.В., Ванин В.А., Васильев В.В., Вильдеман В.Э., Волков С.Д., Дворак Г., Друккер Д., Зиновьев П.А., Карпинос Д.М., Крегерс А.Ф., Кристенсен Р., Ломакин В.А., Малмейстер А.К., Митюшов Е.А., Немировский Ю.В., Новожилов В.В., Образцов И.Ф., Овчинский A.C., Паньков A.A., Победря Б.Е., Протасов В.Д., Работнов Ю.Н., Радченко В.П., Рикарде Р.Б., Розен Б., Самарин Ю.П., Сараев Л.А., Скудра А.М., Соколкин Ю.В., Ставров В.П., Тамуж В.П., Тарнопольский Ю.М., Ташкинов A.A., Тетере Г.А., Хашин 3., Хилл Р., Хорошун Л.П., Цай С., Чамис К., Чекалкин А.А.,Черепанов Т.П., Шермергор Т.Д., Штрикман С., Эшелби Дж. и др.
Как и любые конструкционные материалы, композиты подвергаются комплексу испытаний для оценки их жесткости и прочности. С 1960-х годов было разработано большое количество различных прямых (разрушающих и методов, основанных на прямом измерении деформаций и перемещении) и косвенных (неразрушающих) методов испытаний. Можно отметить работы Ю.М. Тарнопольского, И.Г. Жигуна, В.А. Полякова, О.В. Татарникова, D. F. Adams, C. Soutis, Е. Lackey и др. [1, 2, 5, 8, 14, 17, 33, 36, 39-41, 55, 57, 63-65], а так же справочные пособия и книги, в которых представлены методы испытаний [15-16, 32, 38, 44, 47, 57, 66-67]. Исторически, методы испытания КМ были адаптированы из методов, разработанных для металлов и неармированных пластиков. Многие из этих методов успешно характеризуют

Таблица
Образец Количество элементов Количество узлов
в матрице в каркасе в модели в матрице в каркасе в модели
Образец А 197717 131251 328968 319483 240031 460485
Образец В 198153 127809 325962 320300 234316 456570
Образец С 230106 167021 397127 368301 293451 551254
Образец Э 230283 166566 396849 368501 292841 550848
Образец Е 231095 163931 418366 369719 289346 551136
Образец Б 197832 131216 329048 319658 239984 460617
Образец в 199397 128124 327521 322013 234759 458702
Образец Н 199432 130790 330222 321845 239428 462160
Образец I 197257 130756 328013 318803 239129 459246
Образец Л 187447 138458 325905 305361 244440 457115
Рис. 18. Конечно-элементная модель Образца А (все видимые поверхности являются плоскостями симметрии)