Деформирование и долговременная повреждаемость физически нелинейных зернистых композитных материалов

Abstract

Построена теория долговременной повреждаемости для зернистых композитных материалов с физически нелинейными компонентами. Процесс повреждаемости компонентов моделируется образованием в них стохастически расположенных микропор. Критерий разрушения единичного микрообъему характеризуется его долговременной прочностью, обусловленной зависимостью времени хрупкого разрушения от степени близости эквивалентного напряжения до его предельного значения, характеризующий кратковременную прочность по критерию Губера - Мизеса, которое принимается случайной функцией координат. Для произвольного момента времени сформулированы уравнения баланса поврежденности (пористости) физически нелинейных компонентов материала. Построены алгоритмы вычисления зависимостей их поврежденности от времени, макронапряжений от времени, а также соответствующие кривые. Исследовано влияние нелинейности матрицы на кривые макро-деформирования и повреждаемости материала.

The theory of long-time damageability is built for granular composite materials with physically nonlinear components. The process of damaging the components is modeled by forming in them the stochastically arranged micropores. The criterion of damage of a unit microvolume is characterized by its long-term strength, which is caused by dependence of the brittle fracture time on the degree of closeness of equivalent stress to its limit value. For arbitrary value of time, the balance equation of damage (porosity) of composite components is formulated. A calculation algorithm of dependences of damage on time, macrostresses on time, as well as the corresponding curves are constructed. An effect of the matrix nonlinearity on curves of macrodeformation and damage of material are studied.