ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Алгоритмизация задач о деформировании и прочности многослойных композитов из "Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов " Описанная в 2.3 модель поведения монослоя может быть применена для анализа процессов деформирования и разрушения многослойных композитов, составленных из нескольких разноориентированных монослоев. Будем считать, что на всех этапах деформирования композита связь его слоев идеальна, т. е. деформации всех слоев в системе координат композита х, у) одинаковы и равны средним деформациям композита в целом. [c.56] Разработанная модель предназначена для определения вида состояния каждого из слоев композита и учета соответствующих этому состоянию жесткостей при определении средних (приведенных) параметров композита. Для многослойных композитов эта процедура весьма трудоемка. Поэтому в настоящем параграфе рассматриваются возможные алгоритмы проведения необходимых вычислений на ЭВМ. [c.56] Параметры эффективности жесткости слоев используем для формирования их матриц жесткости [G в соответствии с правилом (2.32 А). [c.57] Если 1], считаем, что сГху я = пЬ. о у), и переходим к (п + 1)-му шагу нагружения. [c.58] На первом шаге нагружения определение необходимых для расчета матриц ведем, считая, что характеристики слоев и углы армирования равны исходным значениям. [c.58] Как показывают результаты экспериментов, это предположение вполне оправдано, по крайней мере, для многослойных композитов, составленных из небольшого числа групп (до 4—5) разноориентированных слоев. [c.58] Изменение жесткостных характеристик слоев при деформировании нередко приводит к тому, что матрица жесткости композита [G ] становится сингулярной и не имеет обратной матрицы, необходимой для вычислений по формуле (2.33). В этом случае в соответствии с используемой моделью композит получает возможность неограниченного деформирования при заданной нагрузке. Эту ситуацию можно трактовать как потерю устойчивости процесса деформирования композита. При потере положительной определенности матрицы [G ] нагружение заканчивается и несущая способность композита считается исчерпанной. [c.58] В качестве примера на рис. 2.19 приведены линии предельного состояния в 1-м квадранте плоскости (а , Оу), построенные для стеклопластика квазиизотропной структуры [+30790°] штриховые линии соответствуют смене состояний слоев композита, а сплошные — полному разрушению материала. Надписи у линий поясняют причины изменений состояния материала. Например, запись = f+2 означает начало трещинообразования в слоях, уложенных под углами +30°, вызванное напряжениями а . Кружками на рис. 2.19 отмечены экспериментальные результаты 125]. При вычислениях использованы следующие исходные данные для однонаправленного стеклопластика 46500 МПа, Е2 = 7000 МПа, G12 = 7000 МПа, Vi2 = 0,25, f+i 1600 МПа, f i == 500 МПа, =- 40 МПа, = = 200 МПа, fi2 = 60 МПа. Эти исходные данные (если специально не указаны другие характеристики) приняты во всех последующих примерах этой главы. [c.59] Описанные алгоритмы реализованы в программе ААА (см. приложение 1). Они относятся к алгоритмам силового нагружения, когда на каждом шаге нагружения задается приращение нагрузки (напряжений). Могут быть построены и алгоритмы деформационного нагружения [25], в которых на каждом шаге нагружения задается приращение деформаций. Достоинством последних алгоритмов является отсутствие требования положительной определенности матрицы [G ], что позволяет исследовать и участки неустойчивого деформирования материалов. [c.59] Вернуться к основной статье