Введение
Раздел 1. Краткий обзор литературы 14
1.1. Применение материалов типа пленочно-тканевых композиционных материалов 14
1.2. Свойства пленочно-тканевого композитного материала 17
1.2.1. Эксплуатационные свойства пленочно-тканевого композитного материала 17
1.2.2. Строение, состав и свойства структурных составляющих ПТКМ.. 19
1.3.Прочность и долговечность ПТКМ 21
1.3.1. Напряженно-деформированное состояние ПТКМ в сооружениях 22
1.3.2. Долговечность ПТКМ при эксплуатационных воздействиях 23
1.4. Численные методы решения задачи об определении напряженного деформированного состояния и долговечности представительной ячейки ПТКМ 28
Раздел 2. Структурная модель представительной ячейки 32
2.1. Общие сведения 32
2.2. Геометрия представительного элемента ПТКМ 33
2.2.1. Структура ПТКМ 33
2.2.2. Геометрическая модель ПТКМ 35
2.2.3. Геометрия плоской задачи 36
2.3. Основные соотношения для построения структурной модели пленочно-тканевого композиционного материала 39
2.4. Основные соотношения для анализа напряженно деформированного состояния нелинейно-упругой матрицы с учетом конечности деформаций при плоской деформации 48
2.5. Учет деформаций ползучести 52
2.6.Учет накопления микроповреждений 54
2.7.Учет влияния ультрафиолета 55
Раздел 3. Численные методики решения задачи 57
3.1.Метод конечных элементов 57
3.1.1. Дискретизация области 58
3.1.2. Основные соотношения МКЭ 61
3.2. Метод догружений 65
Раздел 4. Тестирование разработанных алгоритмов и программ 70
4.1. Геометрически нелинейная упругая задача о больших удлинениях стержня 70
4.2. Геометрически нелинейная упругая задача об изгибе стержня в кольцо 75
4.3. Упругая задача о растяжении стержня с учетом геометрической и физической нелинейностей 80
4.4.Процедура вычисления матрицы [)*] для плоского напряженного состояния 81
Раздел 5. Численные эксперименты 87
5.1. Задача о деформации представительной ячейки пленочно-тканевого композита - влияние геометрической нелинейности на напряженно деформированное состояние 87
5.2. Анализ влияния физической нелинейности на долговечность и напряженное состояние элементарной ячейки ПТКМ 91
5.3. Визуализация графиков распределения интенсивности напряжений сг параметра поврежденности ш и уровня фотодеструкции Wu 97
5.4. Влияние геометрических и механических характеристик на долговечность элементарной ячейки ПТКМ 103
5.4.1. Исследование долговечности ПТКМ при варьировании геометрических параметров структурных составляющих ПТКМ 103
5.4.2. Исследование долговечности ПТКМ при варьировании механических характеристик структурных составляющих ПТКМ 113
Заключение 127
Литература 128
