Моделирование эффективных упругих характеристик пенополимерных материалов с однонаправленно ориентированными неизометричными порами

Авторы

  • Бардушкин В.В. Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Москва, Российская Федерация
  • Сычев А.П. Федеральный исследовательский центр Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Российская Федерация
  • Сычев А.А. Ростовский государственный университет путей сообщения, Ростов-на-Дону, Российская Федерация
  • Бардушкин А.В. Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Москва, Российская Федерация

УДК

539.3

DOI:

https://doi.org/10.31429/vestnik-17-3-22-28

Аннотация

Построена модель прогнозирования эффективных упругих характеристик пенополимерных материалов с учетом объемного содержания и формы однонаправленно ориентированных неизометричных пор. Модель опирается на обобщенное сингулярное приближение теории случайных полей (в варианте метода самосогласования). Для пеноэпоксидов на основе смолы ЭД-20 проведены численные модельные расчеты значений компонент тензора эффективных модулей упругости и параметров упругой анизотропии в направлениях осей прямоугольной системы координат при изменении их пористости и вариации аспектного отношения эллипсоидальных пор.

Ключевые слова:

моделирование, пенополимерный материал, пеноэпоксид, поры, эпоксидное связующее, эффективные модули упругости, анизотропия

Информация об авторах

  • Владимир Валентинович Бардушкин

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

  • Александр Павлович Сычев

    канд. физ.-мат. наук, заведующий лабораторией "Транспорт, композиционные материалы и конструкции" Федерального исследовательского центра Южный научный центр РАН

  • Алексей Александрович Сычев

    канд. техн. наук, ведущий инженер кафедры "Теоретическая механика" Ростовского государственного университета путей сообщения

  • Андрей Владимирович Бардушкин

    магистрант кафедры проектирования и конструирования интегральных микросхем Национального исследовательского университета "МИЭТ"

Библиографические ссылки

  1. Берлин А.А., Шутов Ф.А. Упрочненные газонаполненные пластмассы. М.: Химия, 1980. 224 с. [Berlin, A.A., Shutov, F.A. Strengthened gas-filled plastics. Khimiya, Moscow, 1980. (In Russian)]
  2. Тараканов О.Г., Шамов И.В., Альперн В.Д. Наполненные пенопласты. М.: Химия, 1989. 344 с. [Tarakanov, O.G., Shamov, I.V., Al'pern, V.D. Filled foam plastics. Khimiya, Moscow, 1989. (In Russian)]
  3. Патент РФ 2187433. Способ получения теплоизоляционного материала на основе синтактной пены, теплоизолированная труба и способ нанесения теплоизоляционного покрытия на внешнюю поверхность трубы / Телегин В.А., Телегина Е.Б., Горев В.А., Шестаков С.П., Ремизов В.В., Михайлов Н.В., Тимонин В.И., Газиянц А.П. Заявл. 21.10.1999. Опубл. 20.08.2002. Бюлл. № 23. [Telegin, V.A., Telegina, E.B., Gorev, V.A., Shestakov, S.P., Remizov, V.V., Mikhajlov, N.V., Timonin, V.I., Gazijants, A.P. Mi>Patent RU 2187433. Method for production of heat-insulating material based on sintact froth, heat-insulated pipe and method for application of heat-insulating coating on pipe outer surface. Ann. 21.10.1999. Publ. 20.08.2002. Bull. no. 23. (In Russian)]
  4. Патент РФ 2694325. Теплоизоляционный материал на основе пенополиуретана / Кочерженко А.В., Сулейманова Л.А., Кочерженко В.В. Заявл. 25.06.2018. Опубл. 11.07.2019. Бюлл. № 20. [Kocherzhenko, A.V., Sulejmanova, L.A., Kocherzhenko, V.V. Mi>Patent RU 2694325. Heat-insulating material based on foamed polyurethane. Ann. 25.06.2018. Publ. 11.07.2019. Bull. no. 20. (In Russian)]
  5. Патент РФ 2526549. Композиция на основе вспениваемых винилароматических полимеров с улучшенной теплоизоляционной способностью, способы ее получения и вспененное изделие, полученное из этой композиции / Понтикьелло А., Гидони Д., Фелисари Р. Заявл. 01.05.2009. Опубл. 27.08.2014. Бюлл. № 24. [Pontik'ello, A., Gidoni, D., Felisari, R. Mi>Patent RU 2526549. Composition, based on foamed vinylaromatic polymers with improved heatinsulating ability, methods of its obtaining and foamed product, obtained from thereof. Ann. 01.05.2009. Publ. 27.08.2014. Bull. no. 24. (In Russian)]
  6. Патент РФ 2528842. Способ изготовления деталей из полимерного ультрадисперсного пористого материала / Маркелов В.В., Кременчугский М.В., Пинегин А.В. Заявл. 09.04.2013. Опубл. 20.09.2014. Бюлл. № 26. [Markelov, V.V., Kremenchugskij, M.V., Pinegin, A.V. Mi>Patent RU 2528842. Method of making components from ultrafine porous polymer material. Ann. 09.04.2013. Publ. 20.09.2014. Bull. no. 26. (In Russian)]
  7. Левин В.А., Лохин В.В., Зингерман К.М. О построении эффективных определяющих соотношений для пористых материалов со случайно распределенными порами при конечных деформациях и их наложении // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естественные науки. 2000. Спецвыпуск. С. 107–115. [Levin, V.A., Lokhin, V.V., Zingerman, K.M. On the construction of effective defining relations for porous materials with randomly distributed pores at finite strains and their superposition. Mi>Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazskiy region. Yestestvennyye nauki [Bulletin of higher education institutes North Caucasus region. Natural sciences], 2000, special iss., pp. 107–115. (In Russian)]
  8. Баюк И.О. Теоретические основы определения эффективных физических свойств коллекторов углеводородов // Ежегодник РАО. 2011. Вып. 12. С. 107–120. [Bayuk, I.O. The theoretical basis for determining the effective physical properties of hydrocarbon reservoirs. Mi>Yezhegodnik RAO [RAE Yearbook], 2011, iss. 12, pp. 107–120. (In Russian)]
  9. Баюк И.О. Междисциплинарный подход к прогнозированию макроскопических и фильтрационно-емкостных свойств коллекторов углеводородов. Автореф. ... дис. докт. физ.-мат. наук. М., 2013. 188 с. [Bayuk, I.O. Mi>Interdisciplinary approach to predicting macroscopic and filtration-capacitive properties of hydrocarbon reservoirs. Dr. phys.-math. sci. diss. Moscow, 2013. (In Russian)]
  10. Бардушкин В.В., Сорокин А.И., Сычев А.П. Моделирование эксплуатационных упругих свойств полимерных композитов с наполненными смазкой сферическими микрокапсулами и дисперсными включениями бесщелочного стекла // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2015. № 10. С. 43–47. [Bardushkin, V.V., Sorokin, A.I., Sychev, A.P. Modeling of performance elastic properties of polymer-based composites with lubricated spherical microcapsules and disperse inclusions of E-glass. Mi>Treniye i smazka v mashinakh i mekhanizmakh [Friction & lubrication in machines and mechanisms], 2015, no. 10, pp. 43–47. (In Russian)]
  11. Колесников В.И., Бардушкин В.В., Колесников И.В., Мясников Ф.В., Сычев А.П., Яковлев В.Б. Прогнозирование эксплуатационных упругих свойств трибокомпозитов с микрокапсулами, заполненными жидкой смазкой // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2017. Т. 18. № 9. С. 398–403. [Kolesnikov, V.I., Bardushkin, V.V., Kolesnikov, I.V., Myasnikov, F.V., Sychev, A.P., Yakovlev, V.B. Forecasting the operational elastic properties of tribocomposites with microcapsules filled with liquid lubricant. Mi>Sborka v mashinostroyenii, priborostroyenii [Assembling in mechanical engineering and instrument-making], 2017, vol. 18, no. 9, pp. 398–403. (In Russian)]
  12. Бардушкин В.В., Лавров И.В., Бардушкин А.В., Яковлев В.Б., Сычев А.П., Сычев А.А. Прогнозирование эксплуатационных упругих характеристик пенополимерных материалов // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2020. Т. 21. № 6. С. 265–269. DOI: 10.36652/0202-3350-2020-21-6-265-269. [Bardushkin, V.V., Lavrov, I.V., Bardushkin, A.V., Yakovlev, V.B., Sychev, A.P., Sychev, A.A. Predicting the operational elastic characteristics of foam-polymer materials. Mi>Sborka v mashinostroyenii, priborostroyenii [Assembling in mechanical engineering and instrument-making], 2020, vol. 21, no. 6, pp. 265–269. DOI: 10.36652/0202-3350-2020-21-6-265-269 (In Russian)]
  13. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука, 1977. 399 с. [Shermergor, T.D. Mi>Micromechanics of inhomogeneous medium. Nauka, Moscow, 1977. (In Russian)]
  14. 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. [Kolesnikov, V.I., Bardushkin, V.V., Yakovlev, V.B., Sychev, A.P., Kolesnikov, I.V. Micromechanics of polycrystals and composites (stress-strain state and destruction). Rostov State Transport University Publ., Rostov-on-Don, 2012. (In Russian)]
  15. Паньков А.А. Методы самосогласования механики композитов. Пермь: изд-во ПГТУ, 2008. 253 с. [Pan'kov, A.A. Mi>Methods of self-consistency mechanics of composites. Perm State Technical University Publ., Perm, 2008. (In Russian)]
  16. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с. [Grigor'ev, I.S., Meilikhov, E.Z. (eds.) Mi>Physical Quantities: A Handbook. Energoatomizdat, Moscow, 1991. (In Russian)]
  17. Лапицкий В.А., Крицук А.А. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков. Киев: Наукова думка, 1986. 92 с. [Lapitsky, V.A., Kricuk, A.A. Mi>Physical and mechanical properties of the epoxy polymers and fiberglasses. Naukova Dumka, Kiev, 1986. (In Russian)]

Скачивания

Загрузки

Выпуск

Страницы

22-28

Раздел

Механика

Даты

Поступила в редакцию

25 июня 2020

Принята к публикации

7 августа 2020

Публикация

28 сентября 2020

Как цитировать

[1]
Бардушкин, В.В., Сычев, А.П., Сычев, А.А., Бардушкин, А.В., Моделирование эффективных упругих характеристик пенополимерных материалов с однонаправленно ориентированными неизометричными порами. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2020, т. 17, № 3, pp. 22–28. DOI: 10.31429/vestnik-17-3-22-28

Похожие статьи

1-10 из 267

Вы также можете начать расширенный поиск похожих статей для этой статьи.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>