Кратковременная микроповреждаемость физически нелинейного волокнистого материала при совместном нормальном и касательном нагружении - Хорошун, Леонид Петрович; Шикула, Елена Николаевна (My University, 2007)
Построены обобщения структурной теории кратковременных микроповреждений материала на случай, когда невредим материал изотропной матрицы волокнистого композита с трансверсально-изотропными волокнами деформируется нелинейно под воздействием нагрузок, вызывающих в композите сложное напряженное состояние, причем микроразрушения имеют место только в матрице. В основу положены стохастические уравнения упругости волокнистого композита с пористой матрицей, материал каркаса которой деформируется по нелинейным законом. Критерий разрушения микрообъемов материала матрицы принимается в форме Губера - Мизеса. Исходя из свойства функции распределения статистически однородного случайного поля границы микротвердости материала, сформулированы уравнения баланса разрушенных микрообъемов для физически нелинейного материала матрицы, что вместе с уравнениями связи между макронапряжениями и макродеформациямы волокнистого композита с пористой физически нелинейной матрицей образует замкнутую систему, описывающую общий процесс физически нелинейного деформирования и микроповреждаемости. Построены алгоритмы вычисления зависимостей макронапряжений в композите от макродеформаций и микроповреждаемости матрицы от макродеформаций, а также получено соответственно кривые при совместном действии нормальных и касательной нагрузок на композит в случае, когда матрица композита деформируется по линейно укрепляющим законом. Исследованы диаграммы деформирования в зависимости от объемного содержания волокон и наличия касательных нагрузок для волокнистого композитного материала.

A generalization of the structural theory of short-term microdamageability of material on the case of physically nonlinear law of deformation of nondamaged material of isotropic matrix of fibrous composite with transversally isotropic fibers on conditions of complicated stress state, microdamages been only in matrix, is constructed. The basis are the stochactic equations of the elasticity for of fibrous composite with porous matrix, a skeleton materials of what is deformed according to nonlinear law. Failure criterion for the microvolumes of matrix material is assumed in the Guber – Mizes form. The equation of damaged microvolumes balance for physically nonlinear materials of matrix is formulated. This equation together with connection law between macrostresses and macrodeformations for fibrous composite with porous physically nonlinear matrix forms closed system what describes joint process of phycally nonlinear deformation and microdamageability. Calculation algorithms of dependence of matrix microdamageability on macrodeformations and of deformation diagrams are constructed for, as well as corresponding curves for joint influence of normal and tangent loading of material in the case matrix is deformed on linearly strengthened law. A dependence of deformation diadrams of fibrous material on volume content of fibers and presence of tangent loading is studied.
Keywords: совместное влияние нормальных и касательных загрузок; complicated stress state; волокнистый композит материалов; микроповреждаемость физически нелинейных материалов; общий процесс физически нелинейного деформирования и микроповреждаемости; fibrous composite; microdamageability of binder; microdamageability; physically nonlinear binder; physically nonlinear deformation; joint influence of normal and tangent loading; кафедра теоретичної механіки та ресурсоощадних технологій