Введение
Глава 1. Краткий обзор состояния исследований в области прогнозирования свойств композиционных материалов .11
Глава 2. Физико-математическая постановка задачи 20
2.1. Физико-математическая модель композита на микроуровне 22
2.2. Физико-математическая модель композита на мезоуровне .25
2.3. Физико-математическая модель композита на макроуровне 27
Глава 3. Методика решения задачи .29
3.1. Методика исследования микрообъема .29
3.2. Методика исследования механического состояния композита на мезоуровне .29
3.2.1. Описание структуры армирования на мезоуровне 29
Оценка размера локально-представительного мезообъема структуры .32
3.2.2.Исследование локального состояния композита 34
Основные соотношения метода конечных элементов 34
Расчетная схема .37
Вычисление эффективных механических характеристик мезообъема структуры .39
3.3. Методика исследования механического состояния композита на макроуровне 40 3.3.1. Статистический подход к определению эффективных свойств композита .40 Построение эффективной диаграммы деформирования .45 Методика использования перколяционных представлений применительно к определению макроскопических свойств композита 47 Сравнительный анализ кластеров поврежденных узлов, построенных на регулярной и нерегулярной решетках. 49
Глава 4. Результаты 53
4.1. Подтверждение достоверности методики определения эффективных свойств композита 53 Оценка величины локально-представительного объема материала со стохастической структурой в случае монодисперсного наполнения 53
Оценка размера локально-представительного объема материала при полидисперсном наполнении. 56
Оценка объема представительной выборки локальных свойств 61
Оценка представительности относительных геометрических размеров модельной структуры Lr/d .64 Оценка достоверности полученных эффективных упругих свойств композита 68
Расчет упругих и прочностных свойств препрега AS4/8552 RC34 AW194 71
4.2. Исследование механического поведения композита с учетом свойств межфазного слоя 73
4.2.1. Оценка влияния механических свойств межфазного слоя на особенности накопления повреждений в композите 75
4.2.2. Оценка влияния свойств межфазного слоя на эффективные характеристики композита 78
4.3. Исследование поведения модельного пористого композита с учетом накопления повреждений 83
Пример расчета параметров напряженно-деформированного состояния композита на мезоуровне 89
4.4.Влияние объемного содержания включений на предельные характеристики углепластика 91
4.5.Оценка достоверности результатов расчета эффективных упругих свойств углепластика .98
Заключение 99
Список литературы
