ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прогнозирование эффективных упругих свойств анизотропных композитов с квазипериодической структурой из "Механика неупругого деформирования и разрушения композиционных материалов " На основе решений (4.33), (4.34) можно вычислить тензор С эффективных упругих свойств любого анизотропного композита с двухфазной квазипериодической структурой и дать оценку влияния степени разупорядоченности элементов структуры на численные значения каждой компоненты Рассмотрим расчет компонент j для двух анизотропных композитов с разупорядоченными в плоскости Г Г2 однонаправленными вдоль оси гз волокнами и с разупорядоченными вдоль оси Гз ориентированными пластинчатыми включениями. Для первого композита, когда разупорядоченность становится бесконечно малой, структура вырождается в периодическую с тетрагональной симметрией, для второго — пластинчатые включения объединяются в систему с трансверсально-изотропной симметрией периодических тонких слоев. [c.82] Однонаправленный волокнистый композит. Расчетные значения эффективных технических постоянных композитов с квазипериодической структурой приведены в табл. 4.1. Для композитов с содержанием волокон С/ = 0,4, 0,55 и 0,70 даны значения эффективных упругих постоянных волокнистого композита с периодической структурой (когда параметр структуры к равен нулю) [11, 16] и относительные отклонения от этих значений для композитов с различной степенью разупорядоченности структуры (к = 0,7 и к = 1), вычисленные с использованием формул (4.34) и (4.38) в сингулярном приближении метода периодических составляющих. [c.82] ЛОКОН (с/ IV 0,40). В области малых значений параметра с/ имеем y mn o°mn области ВЫСОКИХ значений ограничена возможность разупорядоченности структуры, поэтому зффективные свойства композитов с квазипериодической и периодической структурами практически совпадают. [c.83] Сравнение результатов раьсчетов эффективных свойств по методу периодических составляющих с данными работы [8], когда стохастические задачи для волокнистых композитов с квазипериодической структурой решались в реализациях с использованием метода локального приближения, свидетельствует о качественном и количественном их совпадении. [c.83] Композит с ориентированными пластинчатыми включениями. Рассмотрим прогнозирование эффективных упругих свойств композита с ориентированными пластинчатыми включениями. Считаем, что пластинчатые включения имеют такую форму, что компоненты тензора С могут быть рассчитаны по формуле (4.37), когда тензор упругих свойств среды сравнения такой, что Eijmn = ( ijmn)-Компоненты тензора С композита с слоистой периодической структурой могут быть рассчитаны по формулам из работы [204], коэффициент периодичности р для рассматриваемой квазипериодической структуры — по формуле (4.8). [c.83] Рассмотрим случай, когда пластинчатые включения есть ориентированные дисковые трещины или поры, слияние которых в макротрещины проявляется в увеличении упорядоченности структуры и соответственно в увеличении коэффициента р. Пусть заданы характеристики такой структуры относительное объемное содержание пор l = С/, степень разупорядоченности = 0,7 и 1, модуль Юнга и коэффициент Пугьссона i/m матрицы (или неповрежденного материала) соответственно 15 ГПа и 0,25. Из расчетов следует, что при фиксированном значении концентрации i с увеличением степени разупорядоченности к убывают численные значения компонент, не содержат щих индекс 3 Jm, Сп22 ( 1212 и ДРУГие, а остальные ненулевые компоненты тензора С возрастают. [c.84] Степень анизотропии упругих свойств композита с ориентированными плгиггинчатыми порами может существенно изменяться от степени разупорядоченности к. Так численный расчет показал, что если l = 0,4, то с ростом степени разупорядоченности от О до 1 отношение модуля Eg к Е изменяется от О до 0,5. [c.84] Результаты ра1счетов приведены на рис. 4.2. Численные значения модуля Юнга Eg материала с ориентированными дисковыми порами. [c.84] Полученное при этом решение для модуля сдвига практически совпадает с решением (4.39) модели Фойгта, когда i G [О, 0,3]. [c.85] Вернуться к основной статье