ПРОЧНОСТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПОЗИТОВ

Глава 7. ПРОЧНОСТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПОЗИТОВ [c.201]

ОСОБЕННОСТИ ПРОЧНОСТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМПОЗИТОВ [c.201]

Разнообразие комбинаций материалов, составляющих композит, велико, широкие возможности существуют также и в выборе схемы армирования. Поэтому соображения экономики требуют точного определения деформационных и прочностных свойств материала в конструкции при заданных условиях нагружения из минимального количества экспериментов. Таким образом, в основу процесса проектирования слоистых конструкций из композитов должно быть положено теоретическое предсказание напряжений и деформаций при помощи методов, проверенных многочисленными экспериментами. [c.141]

При проектировании высокопрочных волокнистых материалов возни-кает известное противоречие с одной стороны, для получения композитов с высокой жесткостью необходимо увеличение объемной доли волокон, с другой, как показывают экспериментальные исследования [1], в композитах с высокой объемной долей волокон локализации очагов разрушения отдельных волокон не происходит и разрывы первых же волокон приводят к катастрофическому разрушению материала, вследствие чего приходится увеличивать объемную долю вязкопластической матрицы с более низкими прочностными свойствами [2]. [c.117]

Композиционные материалы нашли широкое применение в различных отраслях современной техники. Дальнейший прогресс в развитии многих направлений машиностроения в болыпой степени связан с увеличением доли использования таких материалов, а при создании новой аэрокосмической и специальной техники их роль становится решающей. Требования оптимального проектирования, сокращения времени и материальных затрат на экспериментальную отработку определили значительный интерес к совершенствованию методов прогнозироваг ния деформационных и прочностных свойств композитов. [c.7]

Научную основу для понимания, описания, предсказания и контроля конструкционных свойств всего многообразия композиционных материалов, а также для технологии формования изделий из них дает механика композитов. Отличительная особенность механики композитов обусловлена необходимостью учета структуры материала на уровне армирующих элементов обстоятельство, не характертое для классической механики деформируемого твердого тела. На структурном уровне армирующих элементов формируются механические, и в первую очередь, прочностные, свойства композитов. В силу этого необходимость в изучении процессов разрушения возникает уже иа стадии проектирования композитов и при выборе и оптимизации технологических процессов их производства. [c.7]

В прикладном аспекте упомянутые задачи, будучи связаны с вопросами передачи нагрузок, часто встречаются в различных областях строительства и машиностроения, и их развитие все время стимулируется возрастающими потребностями инженерной практики. Они возникают при проектировании авиационных и других тонкостенных конструкций, в практике сварных соединений, в строительной механике при расчете фундаментов зданий, доролшых и аэродромных покрытий, в измерительной технике, при разработке методик прочностных расчетов композитов, а также различных инженерных конструкций и их деталей, усиленных или армированных тонкостенными элементами, в вопросах предотвращения развития трещин в конструкциях и в других отраслях прикладной механики. Основные достижения этой области теории упругости в значительной степени отражены в монографиях В. 3. Власова, Н. Н. Леонтьева [2], Л. А. Галина [3], Э, И. Григолюка, В. М. Толкачева [4], Б. Г. Коренева [51, [c.9]

Теоретически предсказанные деформационные зависимости и предельные напряжения для различных слоистых композитов сравниваются с результатами испытаний этих материалов в условиях плоского напряженного состояния. Указаны преимущества и недостатки основных типов образцов и соответствующего оборудования, используемого для создания плоского напряженного состояния. При сравнении методов построения предельных поверхностей слоистых композитов особое внимание уделено областям их применения, удобству использования, требованиям к исходным параметрам и тонкостям описания этими методами прочностных свойств реальных композитов. Поскольку большинство методов ограничивается построением предельной поверхности и, следовательно, позволяет предсказать только условия, но не вид разрушения, в главе преобладает макроподход. Оказалось, что ни один из рассмотренных методов не обнаруживает хорошего соответствия с результатами экспериментов и, следовательно, не может быть рекомендован для использования при проектировании ответственных силовых конструкций из композитов, причина этого заключается, по-видимому, в малочисленности экспериментальных данных н несовершенстве существующих подходов в частности, ни один из подходов не учитывает влияние последовательности укладки слоев на напряженное состояние композита. До сих пор остается неисследованным механизм перераспределения нагрузок со слоев композита, в которых достигнуто предельное состояние, на остальные слои материала. [c.140]

В книге рассматриваются современные модели расчета и методы параметрической оптимизации несущей способности оболочек вращения из композитов двумерной и пространственной структур армирования. Основное внимание при этом уделено оболочкам, работающим на статическую устойчивость или в режиме колебаний, эффективные деформативные характеристики которых определяются методами теории структурного моделирования композита. В задачах, содержащих оценки предельных состояний оболочек по прочности, используется феноменологическая структурная модель прочностных характеристик слоистого композита, параметры которой получены экспериментально. Подробно анализируются особенности постановки задач пара.метрической оптимизации оболочек из композитов. Показана взаимосвязь векторной и скалярной моделей задач оптимизации в случае формализуемых локальных критериев качества проекта. Значительное место отведено изложению и примерам приложения нового метода решения задач оптимизации оболочек из. многослойных композитов — метода обобщенных структурных параметров, применение которого позволяет получить наиболее полную информацию об опти.чальных проектах широкого класса практически важных задач оптимизации. Содержащиеся в книге результаты могут быть использованы для инженерного проектирования оболочек из волокнистых композитов. Табл. 23, ил. 58, библиогр. 181 назв. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...