Home

Содержание

Том 48/2012, №1 Январь — февраль

Ключевые слова: металлокомпозиты слоистые, структура регулярная, ползучесть установившаяся, анизотропия общая, теория структурная

Предложены итерационные модели, описывающие механическое поведение слоистых металлокомпозитных сред регулярной структуры, материалы компонентов которых работают в условиях установившейся анизотропной ползучести. Моделирование осуществляется как с учетом, так и без учета неупругой дилатации фазовых материалов.

Ключевые слова: пластина слоистая композитная, модель высокого порядка, теория упругости

Рассмотрен эффективный метод решения трехмерных задач теории упругости для толстых и тонких слоистых композитных пластин. Метод основан на новой концепции отсчетных поверх­ностей внутри тела пластины. Согласно этой концепции внутри каждого n-го слоя введено произвольным образом расположенных отсчетных поверхностей, параллельных срединной поверхности, и в качестве искомых функций выбраны векторы перемещений этих поверхностей. Такой выбор искомых функций позволяет представить разрешающие уравнения предложенной теории пластин высокого порядка в достаточно компактной форме и получить деформационные соотношения, которые коррект­но описывают перемещения пластины как жесткого тела.

Ключевые слова: спектры релаксации и запаздывания (СРЗ), обработка сигналов, преобразования интегральные, обращение, задачи некорректные, фильтр функциональный

Проблема определения спектров релаксации и запаздывания (СРЗ) рассмотрена с точки зрения современной обработки сигналов. Показано, что восстановление СРЗ представляет собой задачу обратной свертки Меллина, которая преобразуется в задачу обратной свертки Фурье для данных в логарифмическом масштабе времени или частоты, где ее можно рассматривать также как задачу обратной фильтрации. На основе этого предложено осуществлять восстановление СРЗ с помощью дискретных обратных фильтров, работающих с геометрически дискретизированными данными. Получены частотные характеристики и алгоритмы обратных фильтров для восстановления СРЗ из восьми различных функций материала. Предложено количественно оценивать степень некорректности задачи и алгоритмов восстановления СРЗ с помощью коэффициента усиления шума. Разработана методика проектирования обратных фильтров с желаемым коэффициентом усиления шума, которые для заданного диапазона времени или частоты исходных данных дают максимально точные спектры. Приведены практические алгоритмы определения СРЗ и изучены их рабочие характеристики. Предложенные алгоритмы сравнены с так называемыми формулами скользящего среднего. Показано, что минимальный диапазон частоты для восстановления спектра релаксации зависит от допустимого усиления шума (степени некорректности) и никоим образом не ограничивается 1,36 десятичными порядками, как это утверждается так называемой теоремой локализации выборки данных.

Ключевые слова: полиэтилен, нанотрубки углеродные, композит, кристалличность, свойства механические

Представлены результаты исследования свойств полиэтилена (ПЭ) с малыми, не превышающими 5% по массе, добавками многостенных углеродных нанотрубок (УНТ). Образцы композита изготовлены с использованием концентрата, содержащего 31,6% по массе нанотрубок в полиэтиленовой матрице. Концентрат получен по патентной технологии полимеризацией in situ. Представлены экспериментальные данные о влиянии добавок УНТ на термограммы дифференциальной сканирующей калориметрии, степень кристалличности полиэтиленовой матрицы, а также показатели механических свойств композита ПЭ/УНТ (предел текучести, предел прочности, модуль упругости, предельное удлинение и длительную ползучесть). Теоретический анализ упругих свойств композита выполнен с использованием теории эффективной среды Мори—Танака. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными.

Ключевые слова: модуль упругости при изгибе, оболочка тонкостенная, поливинилхлорид

Разработана методика определения модуля упругости полимерного материала на основе экспериментальных диаграмм сжатия и растяжения тонкостенных круговых оболочек в геометрически нелинейной области. Численное решение находится методом конечных элементов с помощью программы ANSYS. Доказано существование единой диаграммы деформирования в обобщенных координатах, с помощью которой определяется модуль упругости. Для подтверждения методики проведено экспериментальное измерение частот собственных колебаний цилиндрических образцов, a результаты сопоставлены с полученными методом конечных элементов.

Ключевые слова: ряды Фурье с разрывами на границе, пластины с перекрестным армированием слоистые, теория более высокого порядка, оболочки двойной кривизны, опоры шарнирные

Для определения деформаций сдвига более высокого порядка в перекрестно-армированных пластинах и оболочках двойной кривизны, описываемых системой из пяти тесно связанных линейных уравнений в частных производных со смешанными условиями шарнирного опирания, заданными на всех четырех краях пластины, использованы двойные ряды Фурье с разрывами на границе. Найденное решение связано с определенным числом нерешенных задач и может быть полезным в частности на ранних стадиях проектирования и в качестве эталона для оценки численных результатов. Полученные аналитические результаты хорошо согласуются с конечно-элементными расчетами.

Ключевые слова: сосуд цилиндрический, водород, намотка волокном, лайнер, анализ повреждения

Предложена расчетная модель для описания механического поведения сосуда для хранения водорода типа 3 с учетом повреждения его композитной части при квазистатическом нагружении. Сосуд включает металлическую оболочку, называемую лайнером, с наружной обмоткой непрерывным волокном. Модель основана на мезомакроскопическом подходе и учитывает повреждение композита и упругопластическое деформирование лайнера. Полученные результаты сравнены с экспериментальными данными. Исследовано влияние последовательности укладки слоев в композите на степень его повреждения.

Ключевые слова: материал функционально-градиентный, пыль зольная, композит с резиновой матрицей, модуль Юнга, анализ конечно-элементный

Подход, связанный с оценкой модуля Юнга функционально-градиентного композита (ФГК) исходя из коэффициента демпфирования, проиллюстрирован на примере материала не армированного и армированного зольной пылью. Образцы ФГК изготовлены традиционным методом отливки. Функциональная градиентность свойств образцов обусловлена переменной плотностью частиц зольной пыли в объеме материала. Метод свободных колебаний образцов использован для экспериментального определения коэффициента демпфирования. Результаты свидетельствуют об увеличении модуля Юнга композита с увеличением массового содержания наполнителя. Эмпирическая модель, разработанная для предсказания величины модуля упругости, хорошо согласуется с экспериментальными данными.

Ключевые слова: панель композитная цилиндрическая, расслоение

Методом Рэлея—Ритца получены собственные частоты слоистых цилиндрических оболочек с расслоениями. Результаты сравнивали с литературными данными и расчетами МКЭ. Показано, что учет поперечного сдвига существенно влияет на оценку собственных частот таких оболочек. Проведено также численное исследование задачи о радиальном возбуждении колебаний в цилиндрах с расслоениями. Из полученных результатов следует, что оптимальная частота возбуждения связана с собственной частотой локальной области, содержащей расслоение.

Ключевые слова: кольцо двухслойное, износ коррозионный, напряжение начальное, колебания радиальные, предельное значение частоты, расслоение

Рассмотрено двухслойное кольцо с учетом начального состояния, вызванного внутренним давлением и коррозией, приводящей к износу. Предполагается, что кольцо подвержено добавочному давлению, обусловливающему радиальное колебание. Показано, что при определенных условиях существует частота колебаний, при которой возможно расслоение кольца. Получены выражения, определяющие значения этой частоты в зависимости от параметров задачи, в частности, от времени коррозионного износа.

Ключевые слова: материалы нетканые, волокна целлюлозные, спирт поливиниловый, растворы водные, структура, характеристики деформационно-прочностные

Приведены результаты исследования деформационно-прочностных характеристик (модуль эластичности, предел прочности и разрывная деформация при растяжении, прочность на продавливание, прочность на раздир) двух видов нетканых целлюлозных материалов (НЦМ), различающихся объемным содержанием пустот и геометрическими параметрами целлюлозных волокон. Обсуждены структурные характеристики композитов, полученных пропиткой НЦМ водными растворами поливинилового спирта. Получены композиты с объемным содержанием полимера до 0,4% и пустот до 0,3%. Заполнение пустот полимером происходит без существенного изменения структуры НЦМ. С повышением объемного содержания полимера в композите доля закрытых пустот увеличивается.

 

Home | LV:Institūts | EN:Institute | EN:MCM Journal | EN:MCM Conference | RU:Журнал МКМ

 
Last update: 22.05.2012