Теплопроводность однонаправленного волокнистого композита
Авторы: Кувыркин Г.Н.
Опубликовано в выпуске: #8(20)/2013
DOI: 10.18698/2308-6033-2013-8-889
Раздел: Математическое моделирование | Рубрика: Моделирование в науке о материалах
Построена математическая модель переноса тепловой энергии в волокнистом композите, учитывающая наличие в матрице пор в виде удлиненных полостей между волокнами. Получены расчетные зависимости для эффективных коэффициентов теплопроводности матрицы после отверждения связующего и волокнистого композита с такой матрицей. Представлены формулы для двусторонних оценок и предельных значений возможной погрешности вычислений. Проведен параметрический анализ этих зависимостей и формул. Сравнение расчетных результатов с известными экспериментальными данными выявило необходимость уточнения математической модели в случае большого различия коэффициентов теплопроводности матрицы и волокон.
Литература
[1] Справочник по композиционным материалам. Любин Дж., ред. Т. 2. Москва, Машиностроение, 1988, 584 с.
[2] Композиционные материалы. Справочник. Васильев В.В., Тарнопольский Ю.М., ред. Москва, Машиностроение, 1990, 512 с.
[3] Комков М.А., Тарасов В.А. Технология намотки композитных конструкций ракет и средств поражения. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 432 с.
[4] Калинчев В.А., Ягодников Д.А. Технология производства ракетных двигателей твердого топлива. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 688 с.
[5] Chen Y.-M., Ting J.-M. Ultra high thermal conductivity polymer composites. Carbon, 2002, vol. 40, pp. 359-362
[6] Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Ленинград, Энергия, 1974, 264 с.
[7] Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. Москва, Наука, 1977, 400 с.
[8] Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Эффективные коэффициенты теплопроводности композита с эллипсоидальными включениями. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012, № 3, с. 76-85
[9] Эшелби Дж. Континуальная теория дислокаций. Москва, Изд-во иностр. лит., 1963, 248 с.
[10] Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. Москва, Наука, 1964, 488 с.
[11] Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н., Савельева И.Ю. Теплопроводность композита, армированного волокнами. Известия вузов. Машиностроение, 2013, № 5, с. 75-81
[12] Головин Н.Н., Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Смесевые модели механики композитов. Ч. 1: Термомеханика и термоупругость многокомпонентной смеси. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2009, № 3, с. 36-49
[13] Зарубин В.С. Инженерные методы решения задач теплопроводности. Москва, Энергоатомиздат, 1983, 328 с.
[14] Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Математические модели механики и электродинамики сплошной среды. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008, 512 с.
[15] Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н., Савельева И.Ю. Теплопроводность композитов с шаровыми включениями. Saarbrucken, Deutschland, LAMBERT Academic Publishing, 2013, 77 с.
[16] Янковский А.П. Численно-аналитическое моделирование процессов теплопроводности в пространственно армированных композитах при интенсивном тепловом воздействии. Тепловые процессы в технике, 2011, т. 3, № 11, с. 500-516