Таблица 1
Типичные СКО значений модулей упругости
Направление
СКО, ГПа
Коэффициент вариации, %
X
5,8
15
Y
9,1
30
Z
4,4
9
объема материала. Наибольший разброс расчетных значений модуля
упругости при этом не превышает 0,8% максимального значения, что
гарантирует выполнение выбранного критерия представительности.
Совершенно другое поведение демонстрирует модуль упругости
в направлении
Y
. Графики зависимостей расчетных значений модуля
E
Y
от чисел ячеек
n
X
,
n
Y
и
n
Z
приведены на рис. 3. Из рисунка
следует, что представительным в нашем понимании можно считать
объем
5
×
4
×
5
ячеек. Заметим, что графики на рис. 3 иллюстрируют
расчетные значения модуля упругости для
n
X
=
n
Z
. Дополнительные
исследования показывают, что влияние на модуль упругости чисел
ячеек
n
X
и
n
Z
практически одинаково.
Нарушение трансверсальной изотропии материала.
На рис. 4
приведен график зависимости отношения модулей упругости
u
=
E
Y
E
X
от общего числа ячеек. Видно, что значения модулей
E
X
и
E
Y
суще-
ственно различаются даже при весьма большом числе ячеек матери-
ала в объеме. Более того, учитывая характерные размеры поперечно-
го сечения волокон современных материалов, из вида кривой можно
сделать предположение, что анизотропия может проявляться и в ре-
альных конструкциях. Немонотонность зависимости объясняется тем,
что в расчетах использовались объемы с различными соотношениями
чисел ячеек вдоль сторон.
Такие результаты подтверждаются и экспериментальными иссле-
дованиями упругих свойств материалов со структурой 4DL с характер-
Рис. 3. Графики зависимостей расчетных значений модуля
E
Y
от чисел ячеек
n
X
и
n
Z
152
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
1,2,3,4 6,7,8,9