О методе прогнозирования предельных прочностных характеристик матричных композитов, основанном на использовании оператора концентрации напряжений

Авторы

  • Колесников В.И. Ростовский государственный университет путей сообщения, Ростов-на-Дону, Russian Federation
  • Бардушкин В.В. Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, Москва, Russian Federation
  • Яковлев В.Б. Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, Москва, Russian Federation
  • Сычёв А.П. Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Russian Federation
  • Кириллов Д.А. Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, Москва, Russian Federation
  • Сорокин А.И. Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, Москва, Russian Federation

УДК

539.3

Аннотация

Предложен метод прогнозирования предельных прочностных характеристик матричных композитов. Метод опирается на обобщенное сингулярное приближение теории случайных полей, понятие оператора концентрации напряжений и информацию о прочностных свойствах матрицы. Показано, что с помощью этого метода возможно проведение численного моделирования пределов прочности матричных композитов в зависимости от состава, структуры и концентрации компонентов, а также вида приложенного внешнего механического воздействия.

Ключевые слова:

матричные композиты, включения, матрица, оператор концентрации напряжений, механическая прочность, моделирование

Финансирование

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ (13-08-00672-а, 13-08-00732-а).

Информация об авторах

Владимир Иванович Колесников

академик РАН, д-р техн. наук, президент Ростовского государственного университета путей сообщения

e-mail: kvi@rgups.ru

Владимир Валентинович Бардушкин

д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры "Высшая математика №2" Национального исследовательского университета "МИЭТ"

e-mail: bardushkin@mail.ru

Виктор Борисович Яковлев

д-р физ.-мат. наук, декан вечернего факультета Национального исследовательского университета "МИЭТ"

e-mail: yakovlev@miee.ru

Александр Павлович Сычёв

канд. физ.-мат. наук, заведующий лабораторией транспорта и новых композиционных материалов Южного научного центра РАН

e-mail: sap@rgups.ru

Дмитрий Андреевич Кириллов

аспирант кафедры «Высшая математика №2» Национального исследовательского университета "МИЭТ"

e-mail: dmitry.kirilloff@gmail.com

Александр Игоревич Сорокин

аспирант кафедры «Высшая математика №2» Национального исследовательского университета "МИЭТ"

e-mail: mr40in@gmail.com

Библиографические ссылки

  1. Трофимов Н.Н., Канович М.З., Карташов Э.М., Натрусов В.И., Пономаренко А.Т., Шевченко В.Г., Соколов В.И., Симонов-Емельянов И.Д. Физика композиционных материалов (В 2-х томах). М.: Мир, 2005. Т. 1. 456 с.; Т. 2. 344 с.
  2. Колесников В.И., Бардушкин В.В., Яковлев В.Б., Сычев А.П., Колесников И.В. Микромеханика поликристаллов и композитов (напряженно-деформированное состояние и разрушение). Ростов-на-Дону: Изд-во РГУПС, 2012. 288 с.
  3. Nikitin A.N., Yakovlev V.B. Influence of the orientation of an isolated quartz granule inside textured mountain rock on the distribution of local stress near its surface // J. Earthquake Pred. Res. 1997. V. 6. № 2. P. 235-243.
  4. Yakovlev V.B. Local stress-strain conditions of textured polycrystals under high pressure // High Pressure Research. 2000. Vol. 17. P. 375-383.
  5. Победря Б.Е., Горбачев В.И. Концентрация напряжений и деформаций в композитах // Механика композитных материалов. 1984. № 2. С. 207-214.
  6. Маслов Б.П. Концентрация напряжений в изотропной матрице, армированной анизотропными включениями // Полимерные материалы. 1987. Т. 23. С. 73-79.
  7. Колесников В.И., Бардушкин В.В., Сычев А.П., Яковлев В.Б. Влияние микроструктуры на локальные значения напряжений и деформаций в волокнистом композите // Вестник машиностроения. 2005. № 8. С. 35-38.
  8. Бардушкин В.В., Яковлев В.Б. Характеристики локального напряженно-деформированного состояния в статистически однородных матричных композитах // Деформация и разрушение материалов. 2005. №9. С. 38-42.
  9. Buryachenko V.A. Micromechanics of heterogeneous materials. Berlin: Springer - Verlag, 2007. 686 p.
  10. Колесников В.И., Бардушкин В.В., Булах И.И., Сычев А.П., Яковлев В.Б. О методе моделирования текстурообразования в поликристаллах при различных внешних напряжениях // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2006. №2. С. 33-36.
  11. Колесников В.И., Чекасина И.И., Бардушкин В.В., Сычев А.П., Яковлев В.Б. Энергетический подход при моделировании формирования текстуры в поликристаллах под влиянием внешних напряжений // Вестник Южного научного центра РАН. 2008. Т. 4. №3. С. 3-8.
  12. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука, 1977. 399 с.
  13. Колесников В.И., Бардушкин В.В., Лапицкий А.В., Сычев А.П., Сычев А.А., Яковлев В.Б. Локальные физико-механические характеристики антифрикционных композитов для тяжелонагруженных узлов трения // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2011. №10. С. 3-7.
  14. Бардушкин В.В., Яковлев В.Б., Колесников И.В., Сычев А.П., Сычев А.А., Флек Б.М. Концентрация напряжений и деформаций в антифрикционных тканых композитах // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2013. №3. С. 7-13.
  15. Гутников С.И., Лазоряк Б.И., Селезнев А.Н. Стеклянные волокна // Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 2010. 53 с.
  16. Лапицкий В.А., Крицук А.А. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков. Киев: Наукова думка, 1986. 92 с.

Загрузки

Выпуск

2014. № 1

Страницы

45-51

Отправлено

2014-02-12

Опубликовано

2014-03-24

Как цитировать

Колесников В.И., Бардушкин В.В., Яковлев В.Б., Сычёв А.П., Кириллов Д.А., Сорокин А.И. О методе прогнозирования предельных прочностных характеристик матричных композитов, основанном на использовании оператора концентрации напряжений // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2014. №1. С. 45-51.

Copyright (c) 2014 Колесников В.И., Бардушкин В.В., Яковлев В.Б., Сычёв А.П., Кириллов Д.А., Сорокин А.И.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.