Автореферат (Исследование особенностей разрушения композитных панелей с учётом структурной неоднородности и поврежденности), страница 5

Здесь поврежденность оказывает малое влияние на Г-интеграл. Влияние возможной анизотропии мало.В разделе 4.3.4., 4.3.5. показывается, что наличие сложного напряженного состояниямало влияет на значение Г-интеграла и даже приводит к его уменьшению.Изучается влияние анизотропии на трещиностойкость 4.3.6. Это влияние демонстрируют данные на рисунке 8 . В первом случае (Рис. 8 а)) трещина располагается между слоем1   / 2 и слоем, образованным двумя монослоями с углами 2   / 4; 3   / 4 .Толщины слоев меняются так, что и исходная композитная система и система с трещинойостается ортотропной. Во втором случае (Рис.8 б)), после возникновения трещины междуслоями с углами 2   / 4; 3   / 4 модули упругости одного из двух образовавшихсяслоев становятся анизотропными.

Графики рисунков 8 а) и б) показывают существенную зависимость параметров разрушения от структуры композита, от расположения трещины вслоистой системе и от степени анизотропии, связанной с тем, что после появления трещиныслоистая система приобретает анизотропию свойств в отдельных частях структуры.ГГ x xа)б)Рис.8 Влияние на Г-интеграл места расположения трещины между слоямиВ параграфе 4.4. рассматривает влияние поврежденности на величину предельных напряжений и поверхности прочности. Приводится алгоритм учета поврежденности на изменение поверхности прочности композита. Поверхность прочности с учетом поврежденностизадается уравнением20  x п.  bx k Ex   x п.

  y п.     bx k Ex   by k Ey2   y п.  k  by Ey2     k  b G2  1(16)k Ex  ( 1   Ex ( f  )), k Ey  ( 1   Ey ( f  )), kG  ( 1  G ( f  ))Характерные зависимости описывающие деградацию поверхности прочности с ростом поврежденности- пористости приведены на рисунке 9 (окружности если поврежденностьзатрагивает и модуль сдвига и модуль Юнга, эллипсы - когда поврежденность затрагиваеттолько модуль Юнга). xybx bxРис.9 Изменение поверхности прочности при росте поврежденностиСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ1.Разработан алгоритм, методика расчета и проектирования типового элемента конструкции из композиционного материала, позволяющая учесть особенности деформирования композитов, анизотропию их свойств и структуру. Методика расчета позволяет выделить характерные области максимальных напряжений, для которых учетповрежденности из-за накопления повреждений особенно важен.2.На основе модели изотропных сред с полями дефектов сформулирована задача учетаповрежденности, которая описывает в общем случае и нелинейное изменение свойствс ростом нагружения.

Построена приближенная модель деградации свойств поврежденного материала, использующая интегральные характеристики пористой среды ипозволяющая описывать влияние поврежденности в широком диапазоне объемныхсодержаний пор.213.Предложена приближенная микромеханическая модель, учитывающая и объемноесодержание пор и характерный размер пор. Получена явная модель деградациисвойств материала из-за пористости для трехмерного случая.4.Для оценки степени поврежденности плоских композитных структур построена приближенная модель деградации материала, находящегося в условиях плоского напряженного состояния. Получены соотношения для учета поврежденности, связанной спористостью, что важно для композиционных материалов на основе эпоксидныхматриц, для которых пористость является неустранимым полностью технологическим дефектом.5.Получены соотношения для оценки характеристик трещиностойкости для межслойных трещин с использованием техники Г-интеграла.

Приведен алгоритм расчета Гинтеграла для различных структур, и условий нагружения.6.Проведен анализ трещиностойкости слоистых структур для межслойных трещин сучетом характеристик структур (толщины слоев, углы укладки), чередование слоевструктуре и место расположения трещин в слоистой структуре, а также с учетом возможной приобретенной анизотропии.7.Даны рекомендации по подбору структуры для уменьшения характеристик разрушения.

Показано, что это позволяет увеличить трещиностойкость более чем на 100 %.8.Предложен приближенный алгоритм оценки влияния поврежденности матрицы- пористости на предельные характеристики разрушения (коэффициент вязкости, предельные напряжения) и предельную несущую способность.Публикации по теме диссертации:1. А.А. Дудченко, Ле Ким Кыонг, С.А. Лурье. Расчет и проектированиеконтурно подкрепленной композитной панели, нагруженной поперечной силой. М.: Труды МАИ, 2012, вып.

50. С. 1 - 10.2. Ле Ким Кыонг, С.А. Лурье, А.А. Дудченко. Об оценке трещиностойкости при межслойном разрушении слоистых композитов// Механикакомпозиционных материалов и конструкций , 2012, №1, Т. 18, С. 8391.22.