Моделирование механического поведения и свойств микронеоднородных полимерных сред и композитов с учетом характеристик межфазных слоев. | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 2 > №3-4 / 1996 / Страницы: 125-144

Моделирование механического поведения и свойств микронеоднородных полимерных сред и композитов с учетом характеристик межфазных слоев.

, ,

Аннотация:

Композиционные материалы рассматриваются как микронеоднородные среды. Поскольку их механические и предельные прочностные характеристики в огромной степени определяются как взаимодействием на границах между компонентами, так и свойствами промежуточных (межфазных) слоев, сформировавшихся в процессе технологии производства таких материалов, то прогнозирование их поведения требует привлечения структурных микромеханических моделей и разработки специализированных численных методов. Особенно серьезные проблемы возникают при анализе свойств композитов включающих полимеры, проявляющих упругопластическое, вязкоупругое или смешанные типы поведения, в зависимости от вида деформирования, температуры и других факторов. Используя определенные модельные представления о микроструктуре полимерных композитов и, в частности, гипотезу о существовании межфазных слоев на границе матрица-наполнитель, а также специализированный Программный Комплекс метода конечных элементов (Механика композиционных материалов и конструкций, т.2, N1, 1996) были проведены вычислительные эксперименты по моделированию механического поведения и свойств указанных систем. Расчеты напряженно-деформационного состояния и деформационных зависимостей модельных сред на основе эпоксиполимера и угле- или стекловолокон с привлечением модели упруго-пластического течения с критерием прочности по Друккеру-Прагеру выявили глобальные различия механического поведения рассматриваемых микронеоднородных полимерных сред в зависимости от “качества” межфазного слоя. Даны оценки эффективных деформационных характеристик. В работе показано, что лишь учет микроструктурных и микромеханических особенностей таких систем может позволить достаточно объективно прогнозировать их макромеханические характеристики.

Ключевые слова:

11