13 / 16
Численное моделирование теплового расширения композиционных материалов…
13
Выводы.
Предложен вариант метода асимптотического осред-
нения композиционных материалов с термоупругими характеристи-
ками, позволяющий вычислять эффективные КЛТР композитов.
Сформулированы локальные задачи термоупругости на ЯП композитов.
Дана вариационная формулировка задач термоупругости на ЯП, для
численного решения которых применен метод конечных элементов.
Представлен пример численного решения локальной задачи
термоупругости для композиционного материала на основе керами-
ческих волокон и полимерной матрицы. Рассчитаны эффективные
КЛТР композитов с пространственным расположением керамических
волокон и полимерной матрицей при различных температурах.
Показано, что наличие процессов термодеструкции полимерной
матрицы при высоких температурах приводит к немонотонной
зависимости КЛТР от температуры.
ЛИТЕРАТУРА
[1]
Кристенсен Р.
Введение в механику композитов
. Москва, Мир, 1982, 336 с.
[2]
Тарнопольский Ю.М., Жигун И.Г., Поляков В.А.
Пространственно-
армированные композиционные материалы
. Москва, Машиностроение,
1987, 223 с.
[3]
Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н., Савельева И.Ю. Оценка методом
самосогласования температурного коэффициента линейного расширения с
дисперсными включениями.
Наука и образование
, 2015, № 2, с. 197–215.
[4]
Ran Z., Yan Y., Li J., Qi Z., Yang L. Determination of thermal expansion
coefficients for unidirectional fiber-reinforced composites.
Chinese Journal of
Aeronautics
, October 2014, vol. 27, is. 5, рр. 1180–1187.
[5]
Karadeniz Z.H., Kumlutas D. A numerical study on the coefficients of thermal
expansion of fiber reinforced composite materials.
Composite Structures
, March
2007, vol. 78, is. 1, рр. 1–10.
[6]
Rupnowskia P., Gentza M., Sutterb J.K., Kumosaa M. An evaluation of the
elastic properties and thermal expansion coefficients of medium and high
modulus graphite fibers.
Composites. Part A: Applied Science and
Manufacturing
, March 2005, vol. 36, is. 3, рр. 327–338.
[7]
Бахвалов Н.С., Панасенко Г.П.
Осреднение процессов в периодических
средах
. Москва, Наука, 1984, 352 с.
[8]
Санчес-Паленсия Э.
Неоднородные среды и теория колебаний
. Москва,
Мир, 1984, 472 с.
[9]
Победря Б.Е.
Механика композиционных материалов
. Москва, Изд-во
МГУ, 1984, 243 с.
[10]
Димитриенко Ю.И., Кашкаров А.И. Конечно-элементный метод для
вычисления эффективных характеристик пространственно-армированных
композитов.
Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки
.
2002, № 2, с. 95–108.
[11]
Димитриенко Ю.И., Сборщиков С.В., Беленовская Ю.В., Анискович В.А.,
Перевислов С.Н. Моделирование микроструктурного разрушения и
прочности керамических композитов на основе реакционно-связанного
SiC.
Наука и образование
, 2013, № 11. doi: 10.7463/1113.0659438 (дата
обращения 06.11.2015).