About a method of predicting of ultimate strength characteristics of the matrix composites, based on use of the operator of stresses concentration

Authors

  • Kolesnikov V.I. Rostov State Transport University, Rostov-on-Don, Российская Федерация
  • Bardushkin V.V. National Research University of Electronic Technology, Zelenograd, Moscow, Российская Федерация
  • Yakovlev V.B. National Research University of Electronic Technology, Zelenograd, Moscow, Российская Федерация
  • Sychev A.P. Southern Scientific Center, Russian Academy of Science, Rostov-on-Don, Российская Федерация
  • Kirillov D.A. National Research University of Electronic Technology, Zelenograd, Moscow, Российская Федерация
  • Sorokin A.I. National Research University of Electronic Technology, Zelenograd, Moscow, Российская Федерация

UDC

539.3

Abstract

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.

Keywords:

matrix composites, inclusions, matrix, operator of stresses concentration, mechanical strength, modeling

Acknowledgement

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

Author Infos

Vladimir I. Kolesnikov

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

e-mail: kvi@rgups.ru

Vladimir V. Bardushkin

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

e-mail: bardushkin@mail.ru

Viktor B. Yakovlev

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

e-mail: yakovlev@miee.ru

Aleksandr P. Sychev

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

e-mail: sap@rgups.ru

Dmitriy A. Kirillov

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

e-mail: dmitry.kirilloff@gmail.com

Aleksandr I. Sorokin

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

e-mail: mr40in@gmail.com

References

  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.

Downloads

Issue

2014. No. 1

Pages

45-51

Submitted

2014-02-12

Published

2014-03-24

How to Cite

Kolesnikov V.I., Bardushkin V.V., Yakovlev V.B., Sychev A.P., Kirillov D.A., Sorokin A.I. About a method of predicting of ultimate strength characteristics of the matrix composites, based on use of the operator of stresses concentration. Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2014, no. 1, pp. 45-51. (In Russian)

Copyright (c) 2014 Kolesnikov V.I., Bardushkin V.V., Yakovlev V.B., Sychev A.P., Kirillov D.A., Sorokin A.I.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.