Прогнозування пружних властивостей хаотично армованих сферичними та циліндричними включеннями композиційних матеріалів

Abstract

Об’єкт дослідження – хаотично армовані сферичними та циліндричними включеннями композиційних матеріалів. Предмет дослідження – вплив геометрії армуючих включень та їх об’ємного вмісту на пружні властивості хаотично армованих композиційних матеріалів. Мета роботи – прогнозування пружних властивостей хаотично армованих сферичними та циліндричними включеннями композиційних матеріалів шляхом чисельного експерименту. Методи досліджень – структурна теорія хаотично армованих композитів, метод скінченних елементів, диференційна геометрія у просторі, експериментальні методи визначення пружних сталих. В роботі досліджено хаотично армовані сферичними та циліндричними включеннями композиційні матеріали. Пружні властивості композитів знайдено на основі чисельного моделювання експериментальних методів знаходження модуля повздовжньої пружності та модуля зсуву за напружено-деформованим станом простих деформованих станів розтягання та зсуву. Для оцінки стохастичних величин модулів Юнга І-го та ІІ-го роду застосовано статистичні методи обробки чисельного експерименту.

Объект исследования – хаотично армированные сферическими и цилиндрическими включениями композиционных материалов. Предмет исследования – влияние геометрии армирующих включений и их объемного содержания на упругие свойства хаотически армированных композиционных материалов. Цель работы – прогнозирование упругих свойств хаотически армированных сферическими и цилиндрическими включениями композиционных материалов путём численного эксперимента. Методы исследований – структурная теория хаотически армированных композитов, метод конечных элементов, дифференциальная геометрия в пространстве, экспериментальные методы определения упругих установок. В работе исследованы хаотично армированные сферическими и цилиндрическими включениями композиционные материалы. Упругие свойства композитов найдены на основе численного моделирования экспериментальных методов нахождения модуля продольной упругости и модуля сдвига по напряженно деформированному состоянию простых деформированных состояний растяжения и сдвига. Для оценки стохастических величин модулей Юнга I и II рода применены статистические методы обработки численного эксперимента.

The object of the study is composite materials chaotically reinforced with spherical and cylindrical inclusions. The subject of the study is the influence of the geometry of reinforcing inclusions and their volume content on the elastic properties of randomly reinforced composite materials. The work aims to predict the elastic properties of composite materials chaotically reinforced with spherical and cylindrical inclusions using a numerical experiment. Research methods – structural theory of randomly reinforced composites, finite element method, differential geometry in space, experimental methods of determining elastic constants. Composite materials randomly reinforced with spherical and cylindrical inclusions were investigated in work. The elastic properties of the composites were found based on numerical modelling of experimental methods for finding the modulus of longitudinal elasticity and the shear modulus under the stress-strain state of simple strain and shear deformation states. Statistical methods of numerical experiment processing were applied to estimate the stochastic values ​​of Young's moduli of the first and second kind.