ПОВЕДЕНИЕ СЛОИСТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА С ВНУТРЕННИМИ ДЕФЕКТАМИ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 26 > №2 / 2020 / Страницы: 259-268

ПОВЕДЕНИЕ СЛОИСТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА С ВНУТРЕННИМИ ДЕФЕКТАМИ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

, ,

Аннотация:

Повышенные требования к новым образцам техники в различных областях машиностроения приводят к необходимости использования современных конструкционных материалов, которые по своих характеристикам должны превосходить традиционные материалы. Использование полимерных композиционных материалов (ПКМ) при создании элементов конструкций получило широкое распространение. При всех преимуществах, изделия из ПКМ чувствительны к внутренним дефектам, которые могут появляться на различных этапах производства и эксплуатации. В работе изложены общие принципы моделирования слоистых конструкций с учётом внутренних дефектов между слоями с использованием программных комплексов (LS-DYNA, Siemens Femap) на основе метода конечных элементов (МКЭ) с применением явной схемы интегрирования полной системы уравнений МКЭ. Приведены результаты расчётов для слоистых тонкостенных конструкций, выполненных из высокомодульного полимерного композита и находящихся под действием нестационарных нагрузок, а именно: прямоугольная пластина и гладкая пологая цилиндрическая панель под действием поля давления, подкреплённая пологая цилиндрическая панель и гладкая цилиндрическая оболочка под действием взрывной сферической волны. Проводится анализ поведения вышеуказанных слоистых конструкций с дефектами эллиптической формы и без них. Определяются поля напряжений, деформаций и перемещений в монослоях в различные моменты времени. Вычисляются коэффициенты запаса прочности по критериям: Hashin, Chang-Chang, Puck, LaRC03, Fischer. Оценивается степень влияния межслоевых дефектов. Разработанная методика позволяет учитывать влияние на прочность межслоевых дефектов произвольной формы, размера и расположения между слоями композитного пакета (КП).

7