Механика деформирования и разрушения полимерных композитов при наличии множественных расслоений произвольной формы под действием динамических нагрузок


DOI: 10.34759/trd-2022-124-06

Авторы

Медведский А. Л.1, Мартиросов М. И.2*, Хомченко А. В.2**

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
2. ПАО «Яковлев», Ленинградский проспект, 68, Москва, 125315, Россия

*e-mail: Mikhail.Martirosov@yakovlev.ru
**e-mail: khomchenkoanton@yandex.ru

Аннотация

В работе проведены исследования по оценке влияния внутренних дефектов (повреждений) типа расслоений различного размера, формы и расположения в слоистых элементах конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ).

Предложена методика моделирования элементов конструкций из ПКМ с дефектами типа расслоений при действии динамических нагрузок различного характера.


Ключевые слова:

полимерные композиционные материалы, ортотропная подкреплённая оболочка, нестационарные воздействия, межслоевые дефекты (повреждения)

Библиографический список

  1. Голован В.И., Дударьков Ю.И., Левченко Е.А., Лимонин М.В. Несущая способность панелей из композиционных материалов при наличии эксплуатационных повреждений // Труды МАИ. 2021. № 110. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=112830. DOI: 34759/trd-2020110-5
  2. Фирсанов Вал.В., Фам В.Т., Чан Н.Д. Анализ напряженно-деформированного состояния многослойных композитных сферических оболочек на основе уточненной теории // Труды МАИ. 2021. № 114. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=118893. DOI: 34759/trd-2020-114-07
  3. Локтева Н.А., Сердюк Д.О., Скопинцев П.Д., Федотенков Г.В. Нестационарное деформирование анизотропной круговой цилиндрической оболочки // Труды МАИ. 2021. № 120. URL:https://trudymai.ru/published.php?ID=161423. DOI: 34759/trd-2021-120-09
  4. Голдовский А.А., Фирсанов В.В. Алгоритмы исследования ударного взаимодействия элементов авиационных конструкций // Труды МАИ. 2021. № 111. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=115122. DOI: 34759/trd-2020-111-6
  5. Семенов А.А., Карпов В.В. Математическая модель деформирования подкреплённых ортотропных оболочек вращения // Инженерно-строительный журнал. 2013. № 13. С. 100-106.
  6. Горшков А.Г., Тарлаковский Д.В. Динамические контактные задачи с подвижными границами. — М.: Наука. Физматлит, 1995. — 352 с.
  7. Абросимов Н.А., Баженов В.Г. Нелинейные задачи динамики композитных конструкций. — Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2002. — 400 с.
  8. Ls-dyna keyword user’s manual volume ii material models. R:14079. URL: https://www.dynasupport.com/manuals/ls-dyna-manuals/ls-dyna-manual-r-7.0-vol-ii
  9. Hashin Z. Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites // Journal of Applied Mechanics, 1980, vol. 47, pp. 329-334. DOI: 10.1115/1.3153664
  10. Chjkang F.K., Chang K.Y. A Progressive Damage Model for Laminated Composites Containing Stress Concentration // Journal of Composite Materials, 1987, vol. 21, pp. 834-855.
  11. Puck A., Schurmann H. Failure analysis of FRP laminates by means of physically based phenomenological models // Composites Science and Technology, 2002, vol. 58, pp. 1045-1067. DOI:10.1016/S0266-3538(01)00208-1
  12. Sebaey T.A., Blanco N., Lopes C.S., Costa J. Numerical investigation to prevent crack jumping in Double Cantilever Beam test of multidirectional composite laminates // Composites Science and Technology, 2011, vol. 71, pp. 1587-1592. DOI:10.1016/j.compscitech.2011.07.002
  13. Schwer L., Teng H., Souli M. LS-DYNA Air Blast Techniques: Comparisons with Experiments for Close-in Charges // 10th European LS-DYNA Conference, 2015, Würzburg, Germany.
  14. Tabatabaei Z.S., Volz J.S. A Comparison between Three Different Blast Methods in LS-DYNA: LBE, MM-ALE, Coupling of LBE and MM-ALE // 12th International LS-DYNA Users Conference, 2012, Detroit.
  15. Johnson A.F. Modelling impact damage in composite structural elements, Chapter 14, Multiscale Modelling of Composite Materials and Systems, (eds) P. Beaumont and C. Soutis, Woodhead, Cambridge, 2005.
  16. Boyce M.C., Arruda E.M. Constitutive models of rubber elasticity: A review // Rubber Chemistry and Technology, 2000, no. 73, pp. 504-523. DOI:10.5254/1.3547602
  17. Medvedskiy A.L., Martirosov M.I., Khomchenko A.V., Dedova D.V. Assessment of the strength of a composite package with internal defects according to various failures criteria under the influence of unsteady load // Periodico Tche Quimica, 2020, vol. 17, no. 35, pp. 1218-1230.
  18. Medvedskiy A.L., Martirosov M.I., Khomchenko A.V., Dedova D.V. Behavior of a cylindrical reinforced carbon fiber shell under impact load // TEM Journal, 2021, vol. 10, no. 4, pp. 1597-1604.
  19. Медведский А.Л., Мартиросов М.И., Хомченко А.В. Поведение пологой композитной четырёхстрингерной панели с внутренними повреждениями при нестационарном воздействии // Учёные записки ЦАГИ. 2020. Т. 5I. № 2. C. 47-56.
  20. Мартиросов М.И., Медведский А.Л., Хомченко А.В. Поведение слоистых элементов конструкций из полимерного композита с внутренними дефектами при нестационарных воздействиях // Механика композиционных материалов и конструкций. 2020. Т. 26. № 2. С. 259-268. DOI: 10.33113/mkmk.ras.2020.26.02.259_268.08


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход