vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 575 Научная статья Original article Статьи Article О методе прогнозирования предельных прочностных характеристик матричных композитов, основанном на использовании оператора концентрации напряжений About a method of predicting of ultimate strength characteristics of the matrix composites, based on use of the operator of stresses concentration Колесников В.И. Колесников Владимир Иванович Kolesnikov Vladimir I. kvi@rgups.ru

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

 Бардушкин В.В. Бардушкин Владимир Валентинович Bardushkin Vladimir V. bardushkin@mail.ru

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

 Яковлев В.Б. Яковлев Виктор Борисович Yakovlev Viktor B. yakovlev@miee.ru

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

 Сычёв А.П. Сычёв Александр Павлович Sychev Aleksandr P. sap@rgups.ru

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

 Кириллов Д.А. Кириллов Дмитрий Андреевич Kirillov Dmitriy A. dmitry.kirilloff@gmail.com

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

 Сорокин А.И. Сорокин Александр Игоревич Sorokin Aleksandr I. mr40in@gmail.com

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

 Ростовский государственный университет путей сообщения, Ростов-на-ДонуRostov State Transport University, Rostov-on-Don Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, МоскваNational Research University of Electronic Technology, Zelenograd, Moscow Южный научный центр РАН, Ростов-на-ДонуSouthern Scientific Center, Russian Academy of Science, Rostov-on-Don 24 03 2014 1 45 51 12 02 2014 28 02 2014 24 03 2014 Copyright (c) 2014 Колесников В.И., Бардушкин В.В., Яковлев В.Б., Сычёв А.П., Кириллов Д.А., Сорокин А.И. 2014 Колесников В.И., Бардушкин В.В., Яковлев В.Б., Сычёв А.П., Кириллов Д.А., Сорокин А.И. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

The method of predicting of ultimate strength characteristics of matrix composites is offered. The method is based on generalized singular approximation of the theory of random fields, concept of the operator of stresses concentration and the information about strength properties of a matrix. It is shown that by means of this method probably carrying out of numerical modeling of ultimate strengths of matrix composites depending on composition, structure and concentration of components, and also a kind of the external mechanical loadings.

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.

 матричные композиты включения матрица оператор концентрации напряжений механическая прочность моделирование matrix composites inclusions matrix operator of stresses concentration mechanical strength modeling Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ (13-08-00672-а, 13-08-00732-а). 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. 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. 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. Yakovlev V.B. Local stress-strain conditions of textured polycrystals under high pressure // High Pressure Research. 2000. Vol. 17. P. 375-383. Победря Б.Е., Горбачев В.И. Концентрация напряжений и деформаций в композитах // Механика композитных материалов. 1984. № 2. С. 207-214. Маслов Б.П. Концентрация напряжений в изотропной матрице, армированной анизотропными включениями // Полимерные материалы. 1987. Т. 23. С. 73-79. 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. 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. Buryachenko V.A. Micromechanics of heterogeneous materials. Berlin: Springer - Verlag, 2007. 686 p. 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. 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. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука, 1977. 399 с. 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. 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. Гутников С.И., Лазоряк Б.И., Селезнев А.Н. Стеклянные волокна // Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 2010. 53 с. Лапицкий В.А., Крицук А.А. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков. Киев: Наукова думка, 1986. 92 с.