Математическое моделирование потери устойчивости локальных расслоений, полученных в результате скоростного удара
Авторы: Бохоева Л.А., Балданов А.Б., Рогов В.Е.
Опубликовано в выпуске: #12(132)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-12-2233
Раздел: Механика | Рубрика: Механика деформируемого твердого тела
При скоростном ударе под действием ударно-волновой разгрузки наблюдается расслоение композита. При дальнейшей эксплуатации возможно возрастание расслоений с последующим разрушением композита. В данной работе представлены аналитические выражения для величин, характеризующих критическую нагрузку потери устойчивости расслоения и описывающих нелинейное деформирование расслоение, которое образуется в результате удара. Определены упругие характеристики тонкостенного расслоения многослойного пакета, а также входящих в него отдельных слоев, зависящих от модуля сдвига, модулей упругости, коэффициента Пуассона, толщины и угла ориентации волокон однонаправленного слоя. Разработана методика численного моделирования и расчета элементов конструкций из слоистых композитных материалов с допустимыми дефектами типа расслоений с использованием системы ANSYS Mechanical для решения задач закритического поведения композитных пластин.
Литература
[1] Алфутов Н.А. Основы расчета на устойчивость упругих систем. Москва, Машиностроение, 1991, 311 с.
[2] Бохоева Л.А., Балданов А.Б. Численное исследование потери устойчивости полимерного композиционного материала. Проблемы механики современных машин. Сб. докл. VIII Междунар. науч. конф. ВСГУТУ. Улан-Удэ, Изд-во ВСГУТУ, 2022, с. 139–142.
[3] Покровский А.М., Чермошенцева А.С., Бохоева Л.А. Оценка трещиностойкости сжатой композитной пластины с начальным расслоением. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2021, № 5, с. 81–91.
[4] Бохоева Л.А., Рогов В.Е., Чермошенцева А.С. Устойчивость круглых дефектов типа отслоений в элементах конструкций с учетом поперечного сдвига. Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, 2014, № 4 (44), с. 19–22.
[5] Бохоева Л.А. Исследование устойчивости пластин с дефектами в нелинейной постановке. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2008, № 2, с. 22–27.
[6] Алфутов Н.А., Зиновьев П.А., Попов Б.Г. Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов. Москва, Машиностроение, 1984, 264 с.
[7] Кузьмин М.А., Лебедев Д.Л., Попов Б.Г. Строительная механика и расчеты композитных конструкций на прочность. Москва, ИЦК «Академкнига», 2008, 191 с.
[8] Васильев В.В., Протасов В.Д., Болотин В.В. и др. Композиционные материалы. Справочник. Москва, Машиностроение, 1990, 512 с.
[9] Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. Москва, Машиностроение, 1988, 272 с.
[10] Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. Москва, Машиностроение, 1980, 375 с.
[11] Пэйгано Н., Сони С., Ванг А. и др. Межслойные эффекты в композитных материалах. Пер. с англ. Н. Пэйгано, ред. Москва, Мир, 1993, 346 с.
[12] Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера: Практ. руководство. Москва, УРСС, 2003, 269 с.