Накопление повреждений в композиционных панелях при малоцикловом нагружении

DOI: 10.34759/vst-2023-2-84-90

Авторы

Акулин П. В.

ПАО «ОАК» – ОКБ Сухого, ул. Поликарпова, д. 23А, а/я 483, Москва, 125284, Россия

e-mail: plus-orange@yandex.ru

Аннотация

Изучается накопление повреждений в материале, состоящем из углеродных волокон, органопластиковых волокон и эпоксидной смолы, при малоцикловом нагружении. Рассмотрена задача консольного изгиба пластины с жестким нагружением свободного торца. Получены эффективные значения поперечного модуля упругости в зависимости от действующих напряжений.

Ключевые слова:

деградация свойств, накопление повреждений, слоистые композиты, трансверсальное растрескивание

Библиографический список

1. Рейфснайдер К. Повреждение конструкций из композитов в процессе эксплуатации // Прикладная механика композитов : Сб. статей 1986-1988 гг. / Пер. с англ. Н.П. Жмудя, В.Л. Кулакова; Под ред. Ю.М. Тарнопольского. Вып. 44. — М.: Мир, 1989. — 357 с.
2. Кривородов В.С., Лексовский А.М. Энергоемкость процесса разрушения и прочность композиционных материалов // Механика композитных материалов. 1987. № 6. C. 999–1006.
3. Highsmith A.L., Reifsnider K.L. Stiffness-Reduction Mechanisms in Composite Laminates. In: Reifsnider K.L. (ed.) Damage in Composite materials: Basic mechanisms, accumulation, tolerance, and characterization (A83-14551 03-24), Philadelphia, PA, American Society for Testing and Materials, 1982, pp. 103-117. DOI: 10.1520/STP34323S
4. Johnson W.S. Mechanisms of fatigue damage in boron/aluminium composites. Technical Memorandum NASA-TM-81926 19810007619, 1980, 60 p.
5. Тудупова А.Н., Стрижиус В.Е., Бобрович А.В. Расчетно-экспериментальная оценка ресурсных характеристик композитных панелей крыла самолета транспортной категории // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 4. С. 21-29. DOI: 10.34759/vst-2020-4-21-29
6. Бохоева Л.А., Курохтин В.Ю., Перевалов А.В., Рогов В.Е., Покровский А.М., Чермошенцева А.С. Испытания элементов конструкций и узлов вертолета на усталостную прочность // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 1. С. 7–16.
7. Ванин Г.А. Микромеханика композиционных материалов. — Киев: Наукова думка, 1985. — 302 с.
8. Малмейстер А.К., Тамуж В.П., Тетерс Г.А. Сопротивление полимерных и композитных материалов. — 3-е изд., перераб. и доп. — Рига: Зинатне, 1980. — 571 с.
9. Волков С.Д., Ставров В.П. Статистическая механика композитных материалов. — Минск: Изд-во БГУ, 1978. — 206 с. .
10. Wiggins L.D., Stubbs M.D., Johnston C.O. et al. A design and analysis of a morphing hyper-elliptic cambered span (HECS) wing // 45th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics & Materials Conference (19-22 April 2004; Palm Springs, California). DOI: 10.2514/6.2004-1885
11. Bowman J., Sanders B., Cannon B. et al. Development of next generation morphing aircraft structures // 48th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference (23-26 April 2007; Honolulu, Hawaii). DOI: 10.2514/6.2007-1730
12. Lurie S.A. On the entropy damage accumulation model of composite materials // Proc. of workshop on computer synthesis structure and properties of advanced composites — Russia-US, Institute of Applied Mechanics; 1994, рр. 6-18.
13. Канаун С.К., Чудновский А.И. О квазихрупком разрушении // Механика твердого тела. 1970. № 3. С. 185–186.
14. Киялбаев Д.А., Чудновский А.И. О разрушении деформируемых тел // Прикладная механика и техническая физика. 1970. № 3. С. 105–110.
15. Soborejo A.B.O. Use of entropy principles in estimating reliability functions for creep rupture characteristics of engineering materials al high temperatures // International Conference on the Strength of Metals and Alloys (4-8 September 1967; Tokyo), pp. 252-256.
16. Dudchenko A.A., Lurie S.A., Halim K. Multiscale modeling on damage mechanics of laminated composite materials // CDCM 2006 — Conference on Damage in Composite Materials (18-19 September 2006; Stuttgart, Germany), pp. 23-26.
17. Мовчан А.А. Микромеханический подход к проблеме описания накопления анизотропных рассеянных повреждений // Механика твердого тела. 1990. № 3. С. 115–123.
18. Мовчан А.А. Проблема прочности тонкостенных конструкций. — М.: Изд-во МАИ, 1989. С. 20–24.
19. Luat D.C., Lurie S.A., Dudchenko A.A. Modeling of degradation of the composite properties on cracking and delamination when subjected to static and cycling loading // Composites: Mechanics, Computations, Applications: An International Journal. 2010. Vol. 1. No. 4, pp. 315-331. DOI: 10.1615/CompMechComputApplIntJ.v1.i4.20
20. Дудченко А.А., Лурье С.А. Моделирование процессов роста поврежденности и деградации механических свойств слоистых композитов. — М.: Изд-во МАИ, 2019. С. 60–61.