Стр. 1 - Ю.И. Димитриенко, А.П. Соколов - Исследование процессов разрушения композиционных материалов на базе метода асимптотической гомогенизации
Упрощенная HTML-версия
101
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012
УДК 539.3
Ю. И. Д и м и т р и е н к о, А. П. С о к о л о в
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗРУШЕНИЯ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
НА БАЗЕ МЕТОДА АСИМПТОТИЧЕСКОЙ
ГОМОГЕНИЗАЦИИ
Предложены математическая модель, численные методы и про-
граммные алгоритмы для математического моделирования упру-
гопрочностных характеристик неоднородных композиционных
материалов с периодической микроструктурой. Проведены тесто-
вые расчеты упругопрочностных характеристик тканевых компо-
зитов. Микроструктура исследуемых материалов уточнялась с ис-
пользованием электронных микроскопов.
E-mail:
,
Ключевые слова:
композиционные материалы, эффективные упругопрочност-
ные характеристики, стеклопластики, пределы прочности, многомасштабное
моделирование, метод конечных элементов.
Актуальность задачи, сформулированной в названии данной ра-
боты, очень велика.
Композиционные материалы (КМ), или компо-
зиты, находят широкое применение в аэрокосмической технике, ма-
шиностроении, легкой промышленности, медицинской технике (при
протезировании, в стоматологии) и многих других отраслях. Ярким
примером современного эффективного использования композитов
в авиастроении является разработка новейшего пассажирского само-
лета Boeing 787 Dreamliner, конструкция которого более чем на 50 %
состоит из композитов. Большинство свойств получаемых различны-
ми технологическими процессами КМ определяют экспериментально
[1, 2, 3] либо с использованием приближенных формул [1, 4–6]. На-
турные исследования очень дороги (исчисляются миллионами руб-
лей), в то время как существующие формулы и оценки зачастую не
дают требуемой точности.
Практическая ценность предлагаемого подхода заключается в сле-
дующем:
z
возможности получения результатов с заранее заданной
точностью;
z
экономической выгоде благодаря сокращению количества экс-
периментальных исследований;
z
в решении задач синтеза материалов;
z
повышении качества получаемого на производстве материала.
