Моделирование и определение механических свойств межфазного слоя армированных композитных материалов

  • Соловьёв А.Н. Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону, Россия
  • Зиборов Е.Н. Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону, Россия
УДК: 654+681.3

Аннотация

В работе предложена методика моделирования межфазного слоя в армированных композитных материалах и определения его параметров (механических свойств и размера) с помощью аналитических решений для многослойного цилиндра, с последующим исследованием возможности применения полученных результатов для представительного объема композита в виде призматического блока, для которого возможно проведение натурного эксперимента. Межфазный слой моделируется упругим изотропным материалом с неизвестными свойствами, проблема определения его свойств формулируется, как обратная коэффициентная задача теории упругости. Показана возможность определения параметров межфазного слоя в призматическом образце с помощью метода разработанного для цилиндрического образца с использованием дополнительной информации о его деформации. Приведенные численные эксперименты, в том числе с "зашумленными" данными показывают работоспособность метода.

Ключевые слова: межфазный слой, составной цилиндр, моделирование композита

Информация об авторах

Аркадий Николаевич Соловьёв
д-р физ.-мат. наук, заведующий кафедрой теоретической и прикладной механики Донского государственного технического университета, профессор кафедры математического моделирования Южного федерального университета
e-mail: solovievarc@gmail.com
Евгений Николаевич Зиборов
аспирант кафедры теоретической и прикладной механики Донского государственного технического университета
e-mail: ziboroven@gmail.com

Литература

  1. Новиков В.У., Бурьян О.Ю. Моделирование межфазного слоя в анизотропных композитах // Прикладная физика. 2000. № 1. C. 11-15.
  2. Маркин В.Б., Тарасов А.В. Оценка вязко-упругих характеристик межфазных слоев и закономерность их влияния на механические свойства полимерных композиционных материалов // Композиты в народном хозяйстве: Труды международной научно-технической конференции. Барнаул: Изд-во АлтГТУ. 1995. C. 20-11.
  3. Nikishkov Y., Makeev A. Fatigue life assessment for composite materials / 18th International conference on composite material. 26 Aug 2011. Jeju Island, South Korea. P. 119-120.
  4. Jeong Namin, Rosen D.W. A multi-scale model for the computer-aided design of polymer composites / 18th International conference on composite material. 26 Aug 2011. Jeju Island, South Korea. P. 56-63.
  5. Zhou L., Kang Y., Guo J. Micromechanical modeling of double-walled carbon nanotybe pullout from a matrix / 18th International conference on composite material. 26 Aug 2011. Jeju Island, South Korea. P. 17-19.
  6. Образцов И.Ф., Лурье С.А., Белов П.А., Волков-Богородский Д.Б., Яновский Ю.Г., Кочемасова Е.И., Дудченко А.А., Потупчик Е.М., Шумова Н.П. Основы теории межфазного слоя // Механика композиционных материалов и конструкций. 2004. Т. 10. № 4. С. 596-612.
  7. Lurie S.A., Belov P.A. Modeling of the interphase layer in the mechanics of composite materials Identification of the model parameters // Abs. of Euromech Colloquium № 458. Lomonosov Moscow State University. 2004. P. 72-74.
  8. Lurie S.A., Belov P.A. Mathematical model of the interfacial layer in the mechanics of materials / 6th International Congress on Mathematical Modeling. Nizhni Novgorod, 2004. P. 19.
  9. Lurie S.A., Volkov-Bogorodsky D.B., Belov P.A. Multi-Scale Modeling of Interphase Layer in Mechanics of Heterogeneous Mediums / Euromech. S.-Petersburg (Repino). 2005. P. 59.
  10. Lurie S.A., Belov P.A. On Variant of Interphase Layer Theory / Int. Conf. "Advanced in Multiscale Modeling of Composite Materials Systems & Components", C A. 25-30 Spt. Monterey. 2005. Abstracts. PP. 55-57.
  11. Lurie S.A., Belov P.A., Volkov-Bogorodsky D. B., Tuchkova N.P. Interphase layer theory and application in the mechanics of composite materials // Computational Materials Science. 2006. Vol. 41. No. 20. P. 6693-6707.
  12. Потупчик Е.М., Лурье С.А., Белов П.А. Исследование адгезионных взаимодействий в рамках неклассических моделей сплошных сред / Деформация и разрушение материалов и наноматериалов: Тез. докл. II Междунар. конф. М., 2007. С. 10.
  13. Лурье С.А., Белов П.А., Соляев Ю.О., Потупчик Е.М. Об одном варианте континуальной теории адгезионных взаимодействий / Деформация и разрушение материалов и наноматериалов: Тез. докл. II Междунар. конф. М., 2007. С. 27.
  14. Белов П.А., Лурье С.А. Теория идеальных адгезионных взаимодействий // Механика композиционных материалов и конструкций. 2007. Т. 13. № 4. С. 519-536.
  15. Лурье С.А., Белов П.А., Соляев Ю.О. Об одной модели адгезионных свойств в механике материалов / Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях: Тез. докл. I всероссийская конф. М., 2008. C. 193-195.
  16. Белов П.А., Лурье С.А. Континуальная теория адгезионных взаимодействий поврежденных сред / Механика композиционных материалов и конструкций. 2009. Т. 15. № 4. C. 610-629.
  17. Демидов С.П. Теория упругости. М.: Высшая школа, 1979. 432 с.
Страницы
79-86
Прислано
2016-02-12
Опубликовано
2016-03-22

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)