К ОЦЕНКЕ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ АДГЕЗИОННОГО СЛОЯ В СЛОИСТОМ КОМПОЗИТЕ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 26 > №2 / 2020 / Страницы: 247-258

К ОЦЕНКЕ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ АДГЕЗИОННОГО СЛОЯ В СЛОИСТОМ КОМПОЗИТЕ

, ,

Аннотация:

Исследуется модель деформирования слоистого композита в виде двухконсольной пластины на основе концепции слоя взаимодействия в линейно упругой постановке. Предполагается, что адгезионный слой имеет конечную толщину и связывает консоли не по всей их длине. Толщина слоя рассматривается в виде линейного параметра. Напряженно-деформированное состояние слоя рассматривается на основе средних по толщине и граничных напряжений, связанных условиями равновесия. Использование средних по толщине напряжений позволяет не рассматривать форму окончания слоя и оставаться в рамках регулярного распределения поля напряжений в концевой области слоя. Используя вариационную постановку задачи, содержащей линейный параметр, построено конечно-элементное решение на основе квадратичного распределения поля перемещений на элементе. Проведено сравнение численного решения с его аналитическим приближением при нормальном отрыве. Аналитическое решение строилось на гипотезах типа Тимошенко с учетом сдвиговых деформаций в консолях и при отсутствии деформаций сжатия. В рассмотрение вводится энергетическое произведение в виде произведения приращения удельной свободной энергии на толщину слоя. Исследовано энергетическое произведение адгезионного слоя в зависимости от линейного параметра для нагружения типа нормального отрыва и смешанной моды нагружения. Показано, что при уменьшении линейного параметра имеет место сходимость энергетического произведения. Показано влияние упрощающих гипотез распределения поля перемещений в консолях на предельное значение энергетического произведения. Предельное значение энергетического произведения при критической внешней нагрузке предлагается рассматривать в качестве критериальной величины. При этом возможно выделение диапазона значений линейного параметра, при котором значение внешней критической нагрузки практически будет постоянным.

0