РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА КИНЕТИКИ РАЗУПРОЧНЕНИЯ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ СТОХАСТИЧЕСКОГО МИКРО-МЕЗО-МОДЕЛИРОВАНИЯ

Аннотация

Композитные материалы широко применяются в современной промышленности(авиа-
и автомобилестроение, строительство и др.). Следует отметить, что современные высоко-прочные и легкие композитные материалы(стекло-, угле- или органопластики) существенно дороже стали и алюминиевых сплавов, проявляют свойства упругой и прочностной анизотропии, имеют нелинейность деформирования и сравнительно малые(по сравнению с металлами) деформации разрушения. Наиболее важной задачей при проектировании конструкций из композитных материалов представляется минимизация ее массы без потери прочностных свойств.
В первой части работы был разработан программный комплекс на языке С# для создания конечно-элементных моделей однонаправленного волокнистого композитного мате-риала со случайно расположенными прямолинейными волокнами. Программный комплекс позволяет построить композитный материал с укладкой[0/90/0], задавая входные пара-метры: размеры слоев и волокон в90 слое. Программный комплекс выдает текстовый файл с расширением*.lgw, который в дальнейшем используется в численных расчетах.
Во второй части работы представлены методика моделирования однонаправленного волокнистого композитного материала со случайно расположенными прямолинейными волокнами на микро- и мезоуровне. Задачи разного уровня рассматривали на примере за-дачи растяжения композитной панели. Механические характеристики в мезомодели под-бирались на основании данных из модели микроуровня. В мезомодели постепенное раз-рушение серединного слоя(90 слой) задавали с помощью критерияStochastic Failure (случайный разброс прочностных свойств по Мотту). Расчетные кривые деформирования, полученные в микро- и мезомоделях, хорошо коррелируют друг с другом.