МЕХАНИКА
УДК 539.3:536.2
Н. Н. Г о л о в и н, В. С. З а р у б и н,
Г. Н. К у в ы р к и н
СМЕСЕВЫЕ МОДЕЛИ МЕХАНИКИ
КОМПОЗИТОВ. Ч. 2. МОДЕЛИ НЕЛИНЕЙНОГО
ДЕФОРМИРОВАНИЯ КОМПОЗИТОВ
НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДА
Рассмотрены математические модели нелинейноупругого и вяз-
копластического деформирования двухкомпонентной смеси, исполь-
зуемые при изучении поведения композитов на основе углерода
в условиях внешних нестационарных термомеханических воздей-
ствий.
E-mail:
Ключевые слова
:
композит, нелинейная упругость, вязкопластичность,
термомеханика.
В конструкциях, работающих в условиях интенсивных силовых и
тепловых воздействий, широко применяют пространственно армиро-
ванные композиты на основе углерода. При исследовании термонапря-
женного состояния конструкций из таких композитов эти материалы
можно рассматривать как двухкомпонентные, состоящие из матрицы и
упругих армирующих элементов, ориентированных в нескольких на-
правлениях. Такие материалы принято называть углерод-углеродными
композитами (УУК).
При анализе напряженно-деформированного состояния конструк-
ций из УУК наиболее широкое распространение получил подход, опи-
сывающий эти материалы как сплошную неупругую анизотропную
среду с эффективными характеристиками. Вместе с тем использова-
ние модели гомогенного материала при высокоинтенсивном нагруже-
нии композитных деталей и узлов не позволяет учитывать процессы,
обусловленные различием механических свойств и температур компо-
нентов УУК. Однако практическое использование микромеханических
моделей композитных материалов ограничено сложностью достовер-
ного определения требуемого набора свойств матрицы и армирующих
элементов. Для УУК положение усугубляется еще и тем, что углерод-
ная матрица вне композита просто не существует.
Модель нелинейной двухкомпонентной термоупругой среды
. В
общем случае при построении математической модели среды в виде
гетерогенной смеси необходимо учитывать процессы межкомпонент-
ного обмена массой, энергией, количеством движения и моментом
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2009. № 4
33
