№1-2006 — Механика композиционных материалов и конструкций

Полные тексты статей
https://elibrary.ru/contents.asp?id=33274983

Напряженно-деформированное состояние однонаправленного композита при усадке армирующих волокон. Краевые задачи и итерационные методы расчета

В работе представлена постановка краевых задач по определению напряженно-деформированного состояния однонаправленного композита, армированного тонкими волокнами. Напряженное состояние возникает в результате неравномерной усадки волокон. Рассматриваются задачи для композитов с упругопластическими, упруго-хрупкими и упруго-партипластическими (частично пластическими) волокнами. При этом в рассмотрение включены и реологически неустойчивые состояния деформированных волокон, которые могут быть реализованы, если волокна находятся в составе устойчивой механической системы, представляющей в данном случае совокупность волокон в композите. Поставленные краевые задачи решаются специальными итерационными методами. Показано, что, несмотря на их глобальную сходимость, возможно существование участков сходимости и расходимости итераций. Установлено, что переход от участка сходимости к участку расходимости соответствует моменту потери устойчивости самоуравновешенного напряженного состояния в композите.

> Том 12 > №1 / 2006 / Страницы: 7

Морфология ламеллярной поверхности и ее влияние на деформационные процессы сополимеров этилена и 1-гексена

Целью настоящей работы была попытка установить то, как различные морфологические факторы влияют на температуру β-релаксационного (являющегося следствием релаксации структурных звеньев цепей макромолекул, расположенных в межфазной области на границе раздела кристаллической и аморфной фаз), Tβ, а также «деформационного» (обусловленного вращением ламелей в процессе деформации), Τε, переходов. Три сополимера этилена и 1-гексена кристаллизовались из раствора декалина и были подвергнуты структурному и механическому анализу. Было установлено, что концентрация этих сополимеров в растворе является параметром, позволяющим управлять их морфологией. Показано, что основным фактором, влияющим на Τε, является межламелярное расстояние. Было также установлено, что основным фактором, оказывающим влияние на температуру β-релаксационного перехода, является состояние ламелярной поверхности складывания.

> Том 12 > №1 / 2006 / Страницы: 17-26

Чистый изгиб кривого бруса из материала с памятью формы

Предложенная в [1] система определяющих уравнений для сплавов с памятью формы распространена на случай чистого изгиба кривых брусьев. Получены выражения реактивного изгибающего момента кривого бруса с прямоугольным и круглым сечениями.

> Том 12 > №1 / 2006 / Страницы: 27-43

Данилин А.Н., Рыжов С.В., Цветков Ю.Л., Шалашилин В.И.

О работе спирального зажима совместно с проводом воздушной линии электропередачи

В настоящей работе каждый повив (проволочный слой) провода или спирального зажима представляется с позиции энергетического подхода как эквивалентная по упругим свойствам анизотропная цилиндрическая оболочка, а сама многослойная спиральная конструкция рассматривается как система вложенных друг в друга цилиндрических оболочек, между которыми допускается проскальзывание с учетом сил трения по модели Кулона. На основе такой модели дано решение практически важной задачи о взаимодействии зажима с верхним слоем провода и исследован механизм передачи усилия с зажима на провод.

> Том 12 > №1 / 2006 / Страницы: 44-52

Исследование напряжённо-деформированного состояния подкреплённых пластин при рёбрах разной жёсткости, разном соотношении сторон, разной гибкости и с учётом эксцентриситета

В работе [1] представлен разработанный и реализованный метод расчёта пластин и пологих оболочек, имеющих подкрепления, выемки и отверстия с учётом физической, геометрической нелинейности и разномодульности при статическом нагружении и температурном воздействии. В данной работе на основании [1] исследуется напряжённо-деформированное состояние подкреплённых пластин при рёбрах разной жёсткости, разном соотношении сторон, разной толщине и с учётом эксцентриситета подкрепляющих рёбер.

> Том 12 > №1 / 2006 / Страницы: 53-64

Численный анализ релаксации усилия затяжки фланцевого соединения стеклопластиковых труб

Применительно к анализу напряженно-деформированного состояния узла фланцевого соединения стеклопластиковых труб под действием внутреннего давления и усилия затяжки поставлена задача линейной теории вязкоупругости кусочно-однородных ортотропных материалов. Рассмотрен вариант итерационного метода решения задачи с применением метода конечных элементов. В результате численных исследований установлены закономерности эволюции напряженного состояния узла, в частности релаксация усилия затяжки. Предложена начальная величина усилия затяжки, обеспечивающая длительную герметичность соединения.

> Том 12 > №1 / 2006 / Страницы: 65-75

Кирюшина В.В., Левшанов В.С., Русин М.Ю., Фетисов В.С.

Оценка параметров распределения Вейбулла при анализе прочности керамических материалов для обтекателей

Для описания прочности двух керамических материалов — кварцевой керамики НИАСИТ и стеклокерамики ОТМ 357 — использована модель наислабейшего звена, описываемая двухпараметрической функцией распределения Вейбулла. Точность оценок параметров статистического распределения прочности зависит от количества испытанных образцов и метода оценивания. В работе сравниваются оценки модуля Вейбулла, полученные методами наименьших квадратов и максимального правдоподобия на разных по объему выборках, сгенерированных методом статистических испытаний. Даются оценки прочностной надежности антенного обтекателя в зависимости от размера выборки образцов материала для испытаний на прочность при статическом изгибе.

> Том 12 > №1 / 2006 / Страницы: 77

Лознецова Н.Н, Мовчан Т.Г., Русанов А.И., Семина Т.В., Топоров Ю.П.

Экспериментальные исследования структурных изменений мицелл бромида цетилтриметиламмония

Методом капиллярной вискозиметрии изучены структурные изменения мицелл бромида цетилтриметиламмония (СТАВ) при 27, 35, 45, 50 и 600С. Из концентрационной и температурной зависимостей относительной вязкости определена область второй ККМ, в которой и наблюдаются структурные переходы СТАВ. Изменения относительной вязкости, наблюдаемые при этом, выражены более ярко при более низких температурах. В отличие от опубликованных ранее, в этой работе получены данные о второй ККМ в более широком интервале температур.

> Том 12 > №1 / 2006 / Страницы: 83-91

Авдошенко К.Е., Коновалова Т.А., Снегирева Н.С., Фаустова Е.Е., Федорова В.Н.

Биомеханические свойства кожного покрова по данным измерения скорости распространения поверхностных волн

В работе приведены результаты исследования изменения механических свойств кожи — важнейшей многослойной композиционной системы естественного происхождения — под влиянием механического воздействия, возникающего вследствие применения различных методов послеоперационного физиотерапевтического воздействия. Исследование проводили низкочастотным акустическим методом, позволяющим контролировать восстановление механической анизотропии, свойственной здоровой коже. Показана высокая информативность механических характеристик кожи, исследованных с помощью акустического анализатора АСА, для сравнительной оценки эффективности методик физиотерапевтического воздействия, используемого для снятия отеков в тканях лица, неизбежных при пластических операциях. Результаты, полученные в настоящей работе, дополняют данные по оценке эффективности использования композиционных материалов с биологической активностью в протезировании мягких тканей, косметической хирургии, а также биомеханических исследованиях, проводимых медицинскими организациями совместно с институтами РАН.

> Том 12 > №1 / 2006 / Страницы: 92-98

Антипов Е.М., Карнет Ю.Н., Козлов Г.В., Маламатов А.Х., Яновский Ю.Г.

Структура и механические свойства полимерных нанокомпозитов в рамках фрактальной концепции

Проанализирована общность фрактальных оценок структуры и свойств дисперсно-наполненных полимерных композитов (с наполнителями, имеющими размеры микронного масштаба) и полимерных нанокомпозитов. Показано, что в рамках фрактального подхода основное различие механических свойств указанных материалов объясняется типом пространства, в котором формируется их структура. В силу этого, упрочнение полимерных композитов является следствием видоизменения структуры полимерной матрицы, а упрочнение нанокомпозитов — следствием формирования межфазных слоев.

> Том 12 > №1 / 2006 / Страницы: 99-140

Кузнецова Е.Л., Федотенков Г.В., Формалев В.Ф.

Общий подход к моделированию теплового состояния композиционных материалов при высокотемпературном нагружении

В работе, на основе идентификации закона разложения связующих композиционных материалов и закона нелинейной фильтрации пиролизных газов в пористом остатке, предложена математическая модель и метод численного решения задач о тепловом состоянии композиционных материалов в условиях существенно нестационарного высокотемпературного нагружения. Полученный закон разложения связующих позволил в задачах о тепловом состоянии композиционных материалов не рассматривать химическую кинетику в области разложения связующего. Найденный закон нелинейной фильтрации позволил определить нижнюю границу давлений торможения пиролизных газов, начиная с которой необходимо учитывать нелинейность фильтрации. Анализ численных результатов подтверждает предложенный подход к моделированию теплового состояния композиционных материалов.

> Том 12 > №1 / 2006 / Страницы: 141-156