ВЛИЯНИЕ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ СВЯЗУЮЩЕГО НА ПОВЕДЕНИЕ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КОМПОЗИТА С ВОЛОКНАМИ ИЗ СПЛАВА С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 26 > №3 / 2021 / Страницы: 287-312

ВЛИЯНИЕ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ СВЯЗУЮЩЕГО НА ПОВЕДЕНИЕ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КОМПОЗИТА С ВОЛОКНАМИ ИЗ СПЛАВА С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ

,

Аннотация:

Композиты с волокнами или слоями из сплавов с памятью формы (СПФ) и упругой или вязкоупругой матрицей являются перспективными материалами для создания актуаторов и силовозбудителей многократного действия, «искусственных мускулов», развертывающихся систем, поверхностей изменяемой геометрии и т.д. За счет упругих свойств связующего такие композиты могут обладать свойством многократно обратимой памяти формы, т.е. в них может осуществляться двухпутевой эффект памяти формы, что не характерно ни для связующего, ни для наполнителя из СПФ без специальной термомеханической обработки. При правильном проектировании такого композита можно добиться свойства замкнутости двухпутевого эффекта памяти формы, то есть управляемости его формой в определенном диапазоне изменений только за счет изменения температуры наполнителя. Моделирование термомеханического поведения композитов с элементами из СПФ затруднено сложностью определяющих соотношений для СПФ, которые имеют дифференциальный характер, должны рассматриваться в связанной постановке, с учетом переменности упругих модулей СПФ. Эти определяющие соотношения должны учитывать как фазовый, так и структурный механизм неупругого деформирования СПФ, принципиальное различие этих механизмов и их взаимное влияние. В данной работе используется вариант модели нелинейного деформирования СПФ, учитывающий все перечисленные эффекты. Полимерные связующие композитов обладают не только упругими, но и вязкоупругими свойствами. Это обстоятельство не учитывается в большинстве работ, посвященных описанию поведения композитов с элементами из СПФ. В данной работе для оценки влияния вязкоупругих свойств связующего на поведение однонаправленного композита с волокнами из СПФ использована простейшая модель линейной наследственной вязкоупругости (тело Кельвина). Установлено существенное влияние учета вязкоупругих свойств на поведение композита при небольших скоростях изменения температуры волокон из СПФ.

4