ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Условия ортотропии из "Устойчивость и оптимизация оболочек из композитов " Определим далее некоторые частные решения системы уравнений (1.116). [c.54] Рассмотрим далее структуру армирования с N = 4, параметры которой определены в табл. 1.3. [c.56] Подстановкой данных табл. 1.3 в систему уравнений (1.119) легко убедиться, что приведенный в таблице набор величин (ф 1 5п 0п) удовлетворяет (1.119) и, следовательно, (1.117) при любых значениях ф и ф. Таким образом, указанный набор структурных параметров определяет непрерывное двухпараметрическое множество пространственных структур армирования, содержащих четыре типа физически однородных ИСЭ, которые обеспечивают ортотропию композита в глобальной системе координат. В про-стейщем наглядном варианте рассматриваемые структуры могут быть представлены в виде четырех систем волокон, уложенных параллельно четырем пространственным диагоналям воображаемого прямоугольного параллелепипеда, относительные размеры которого определяются значениями углов ф и ф. Ясно, что грани этого параллелепипеда параллельны координатным плоскостям, а его геометрический центр совпадает с центром представительного элемента композита (рис. 1.8). [c.56] Проводя известную аналогию со способом укладки, обсуждавшимся в 1.6.1.2 (см. формулы (1.86), (1.87)), назовем определяемый соотношениями (1.120), (1.121) способ укладки арматуры в композите трехмерной симметричной сбалансированной укладкой (ТССУ). [c.57] Таким образом, синтез ортотропных пространственно армированных гибридных структур возможен не только способом ортогонального армирования композита, но и (при Л = 4, 8, 12.) посредством трехмерной симметричной сбалансированной укладки. [c.58] Примем далее условие физической однородности композита (1.81) и, кроме того, условия (1.88) и (1.118), т. е. [c.58] После подстановки (1.136) в (1.134) и интегрирования полученных выражений с учетом (1.69) получаем соотнощения, совпадающие с формулами (1.133). Таким образом, деформативные характеристики физически однородного хаотически армированного композита, как и следовало ожидать, обладают изотропией. [c.62] Глобальную систему координат слоистого композита несимметричного строения выберем так, как показано на рис. 1.11, где оси X ц у ортогональной гауссовой системы координат направлены по линиям главных кривизн внутренней граничной поверхности слоистого пакета. В случае слоистого композита симметричного строения точку отсчета глобальной системы координат, как правило, удобнее выбирать на срединной поверхности, т. е. на поверхности, равноудаленной от граничных поверхностей слоистого пакета. [c.63] Здесь и далее А й — тензор жесткости т-то слоя пакета. [c.66] Жесткости В и Ь выражаются по формулам (1.153). При этом в случае четного М суммирование можно проводить лишь до М/2. [c.67] Те же результаты легко получить непосредственно из (1.152), используя соответствующие свойства интегралов, определенных 113 симметричных интервалах. [c.68] Покажем далее, что аналогичным свойством при определенных условиях обладают не только симметричные, но и некоторые несимметричные слоистые структуры. [c.69] ЭТОМ соответствующая функция предельного состояния композита в принципе может быть определена из решения стохастической задачи, сформулированной на уровне исходных элементов композиции, т. е. для представительного элемента микроструктуры композита, или построена на основе данных экспериментов, использующих методику, позволяющую регистрировать начальные стадии разрушения. В последнем случае для светопропускающих материалов типа стеклопластиков соответствующая методика может основываться, например, на явлении механолюминесценцнн [136, 141 и др.]. [c.73] Поскольку реализация структурного подхода в полном объеме предполагает решение стохастической краевой задачи, в сущности аналогичной той, которая возникает при моделировании начального разрушения композита, то все соображения, изложенные по поводу моделирования разрушения композита на макроуровне, с известными оговорками относятся и к моделированию прочности композита па уровне его макроструктуры. [c.75] Смысл любого критерия предельного состояния композита, таким образом, заключается в количественной оценке некоторого порога, за которым начинается интенсивное развитие качественных явле НИИ, существенных для принятой модели разрушения материала. Из общих соображений ясно, что такая оценка, как, впрочем, и сама модель разрушения, носит условный характер и строится, как правило, в результате теоретического обобщения экспериментальных данных, полученных на образцах моделируемого композита. [c.76] В тех случаях, когда упомянутые ранние стадии разрушения конструкционного материала по условиям эксплуатации конструкции являются допустимыми или разрушение материала рассматривается на более высоких структурных уровнях, начало разрушения композита можно, очевидно, связывать с разрушением отдельных структурных элементов соответствующего порядка. В частности, для слоистых композитов к настоящему времени хорошо развит аппарат послойного анализа разрушения [28, 109, 123, 146 и др.]. Основная идея послойного анализа разрушения слоистого композита сводится к следующему. Для каждого из М слоев пакета по тому или иному критерию предельного состояния оценивается несущая способность монослоя. Разрушенные монослои в заданном смысле исключаются из пакета, после чего производится соответствующий перерасчет НДС и анализ повторяется. Процедура прекращается после выполнения критерия макроразрушения слоистого пакета. Очевидно, что аналогичный подход легко может быть обобщен на случай произвольного структурного элемента композита, деформативные и прочностные характеристики которого известны. [c.77] Необходимо отметить, что кажущиеся простота и определенность критериев (1.173) и (1.174) обманчивы, поскольку величины С и М зависят от тех же факторов, что и Сп и уИр. Поэтому в любой форме концентрационные критерии макроразрушения так же условны, как и любые другие критерии предельных состояний композита. [c.78] Другую группу критериев макроразрушения, широко используемых в расчетах на прочность, составляют так называемые феноменологические критерии, представляющие собой, как правило, частные реализации общего критерия (1.172). В рамках теории структурного моделирования все физико-механические характеристики композита определяются как функции его структурных параметров 1= (р,1.р у), ф= (ф1.ф у), ( фь. ф у) и 0= (01. [c.78] Вернуться к основной статье