Процеси, що відбуваються в композиційних матеріалах, визначаються диференційними рівняннями в часткових похідних із змінними коефіцієнтами. В більшості композиційні матеріали мають періодичну структуру, тому коефіцієнти в рівняннях є швидко осцилюючими періодичними функціями. В дослідженні поля напружень і деформацій конструкцій з композиційного матеріалу найбільш ефективним є метод скінчених елементів, в якому неоднорідний композиційний матеріал замінюється еквівалентним йому однорідним анізотропним матеріалом. Для визначення усереднених характеристик композиційного матеріалу з періодичною структурою потрібна верифікована методика, що дозволить це зробити. Отже фундаментальною задачею механіки композиційних матеріалів є визначення ефективних пружних характеристик матеріалу. Робота присвячена актуальній проблемі визначення ефективних пружних характеристик тривимірноармованих композиційних матеріалів по відомим пружнім властивостям волокон та в'яжучого з урахуванням розподілу армуючих волокон по об'єму композиційного матеріалу. Здійснено математичне моделювання мінімального тривимірного представницького елементу об'єму за заданою схемою армування і геометричними розмірами компонентів. Чисельні експерименти отримані за допомогою програмного пакету ANSYS. Низкою чисельних експериментів моделюються шість випадків деформування: одноосьові розтягнення у напрямках X, Y, Z та зсув у площинах XY, YZ, XZ. За результатами чисельного дослідження напруженого і деформованого стану представницького елемента об'єму композиційного матеріалу визначені ефективні пружні постійні еквівалентного гомогенного матеріалу. Дві серії розрахунків здійснені з завданням відповідних умов симетрії та умов періодичності. За результатами експериментального дослідження здійснена верифікація запропонованої методики визначення ефективних пружних характеристик тривимірноармованих волокнистих композиційних матеріалів. Розроблена чисельна методика дозволяє вирішувати задачі механіки композиційних матеріалів за допомогою сучасних програмних комплексів, що використовують в математичній основі метод скінченних елементів.

 Наукова періодика України 

---

Додаткова інформація про автора(ів) публікації:
(cписок формується автоматично, до списку можуть бути включені персоналії з подібними іменами або однофамільці)

• Морозов Андрій Васильович (фізико-математичні науки)

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"