Конечноэлементное моделирование усталостной прочности композитного материала
Аннотация
Расчёт на усталость играет важную роль при проектировании работающих под действием переменной нагрузки деталей и узлов из композитных материалов. Рассматривается конечноэлементное моделирование представительного объёма материала, находящегося в напряжённо деформируемом состоянии, соответствующем эксплуатационным условиям. На этом основана методика расчёта полимеркомпозитов на многоцикловую усталость. В работе проведены расчёты. Исследуется однонаправленный армированный композиционный материал, полученный термическим отверждением эпоксидного связующего, усиленного стекловолокном. Механические свойства материалов такого рода (в том числе усталостная долговечность) в весьма значительной степени зависят от технологии изготовления. В работе приведён расчёт, позволяющий оценить изменение прочностных свойств на усталостную долговечность при нарушении технологических требований к процентному содержанию компонентов композита.
Об авторах
Евгений Николаевич ЗиборовРоссия
Аркадий Николаевич Соловьёв
Россия
Список литературы
1. Kim Hyo Jin. Effect of water absorption fatigue on mechanical properties of sisal textile-reinforced composites / Kim Hyo Jin, Seo Do Won // International Journal of Fatigue. — 2006. — № 28. — Pp. 1307–1314.
2. Bathias, C. An engineering point of view about fatigue of polymer matrix composite mate¬rials / C. Bathias // International Journal of Fatigue. — 2006. — № 28. — Pp. 1094–1099.
3. Paepegem, W. van. Finite element approach for modelling fatigue damage in fibre-reinforced composite materials / W. van Paepegem, J. Degrieck, P. De Baets // Composites. — 2001. — Part B, no. 32. — Pp. 575–588.
4. Sekine, H. Numerical simulation study of fatigue crack growth behavior of cracked aluminum panels repaired with a FRP composite patch using combined BEM/FEM / H. Sekine, B. Yan, T. Yasuho // Engineering Fracture Mechanics. — 2005. — № 72. — Pp. 2549–2563.
5. Buryan, O.-K. Modeling of the interphase of polymer-matrix composites: determination of its structure and mechanical properties / O.-K. Buryan, V. U. Novikov // Mechanics of Composite Mate¬rials. — 2002. — Vol. 38, № 3. — Pp. 187–198.
6. Alvarez, V.-A. Dynamic mechanical properties and interphase fiber/matrix evaluation of unidi-rectional glass fiber/epoxy composites / V.-A. Alvarez, M.-E. Valdez, A. Vázquez // Polymer Testing. — 2003. — № 22. — Pp. 611–615.
7. Новацкий, В. Теория упругости / В. Новацкий. — Москва : Мир, 1975. — С. 106–110.
8. Gran, S. A Course in Ocean Engineering [Электрон. ресурс] / S. Gran. — Режим доступа : http://www.dnv.no/ocean/course.htm (дата обращения : 21.03.13).
9. Чигарев, А. В. ANSYS для инженеров : справоч. пособие / А. В. Чигарев, А. С. Кравчук, А. Ф. Смалюк. — Москва : Машиностроение-1, 2004. — 512 с.
Для цитирования:
Зиборов Е.Н., Соловьёв А.Н. Конечноэлементное моделирование усталостной прочности композитного материала. Вестник Донского государственного технического университета . 2013;13(5-6):104-109. https://doi.org/10.12737/1287
For citation:
Ziborov E.N., Solovyev A.N. FINITE ELEMENT MODELING OF COMPOSITE MATERIAL FATIGUE STRENGTH. Vestnik of Don State Technical University . 2013;13(5-6):104-109. (In Russ.) https://doi.org/10.12737/1287