Визначення пружних характеристик пакету моношарів тонкостінних пластин з композитних волокнистих матеріалів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКрищук, М. Г.
dc.contributor.authorОвчаренко, Е. І.
dc.contributor.authorУс, Г. О.
dc.date.accessioned2023-11-16T16:08:58Z
dc.date.available2023-11-16T16:08:58Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractАнотація. Наведено аналітичний метод розрахунку еквівалентних пружних характеристик анізотропних багатошарових пластин з композиційних волокнистих матеріалів. Основні припущення, прийняті під час розрахунку модулів пружності та коефіцієнтів Пуссона, зводяться до того, щo волокна – пружні матеріали з ортотропними механічними характеристиками, які при силовому навантаженні багатошарових пластин деформуються разом. Найбільш поширені в практичних додатках прикладної механіки аналітичні методи розрахунку ефективних модулів пружності наведені в переліку цитованих публікацій. До них віднесено правила суміші, модель запропонована Хіллом та Хашином, модель Кільчинського, методи Ваніна та Л.П. Хорошуна. Чисельні методи визначення пружних механічних властивостей армованих односпрямованих та шаруватих композитних матеріалів засновані на інформаційних технологіях скінченно-елементного моделювання представницьких обсягів композитних матеріалів та вирішення ряду крайових завдань для них. Для конструкцій тонкостінних пластин з волокнистими композиційними матеріалами застосовані традиційні розрахункові схеми, для яких типовим є плоский напружений стан. Співвідношення напруження-деформації для моношару пластин, навантаженого під довільним кутом представлені у вигляді закону Гука для аніотропних матеріалів. Деформації пакета моношарів з композиційними волокнистими матеріалами при плоскому пружно-деформованому стані визначаються, як і для моношару, чотирма незалежними постійними пружними. З використанням універсальної розрахункової моделі на основі рівнянь прикладної механіки отримано результати обчислень еквівалентних модулів пружності та коефіцієнтів Пуассона для пакету моношарів тонкостінних пластин з композиційними волокнистими матеріалами з вуглетканини та вуглецю. Результати досліджень представлені в аналітичній та графічній формі. Показано вплив структури побудови композиційних волокнистих матеріалів тонкостінних пластин на механічні властивості та їх залежність від кута силового навантаження вектора. Результати досліджень можуть використовуватися для визначення раціональних механічних властивостей багатошарових композиційних пластин з урахуванням їхнього конструктивно-технологічного призначення в різних галузях промисловості.uk
dc.description.abstractotherAbstract. An analytical method for calculating the equivalent elastic characteristics of anisotropic multilayer plates made of composite fibrous materials is laid out. The main assumptions taken into consideration when calculating elastic moduli and Pousson’s coefficients are that fibers are elastic materials with orthotropic mechanical characteristics that deform together when multilayer plates are loaded. Analytical methods for calculating effective modulus of elasticity most common in practical applications of applied mechanics are laid out in the list of cited publications. These include the rules of the mixture, the model proposed by Hill and Khashin, the model of Kilchinsky, the methods of Vanin and L.P. Khoroshun. Numerical methods for determining the elastic mechanical properties of reinforced unidirectional and layered composite materials are based on information technologies of finite-element modeling of representative volumes of composite materials and solving a number of boundary value problems for them. For the constructions of thin-walled plates with composite fibrous materials, traditional calculation schemes are used, for which the plane stress state is typical. The stress-strain relationship for a monolayer of plates loaded at an arbitrary angle is presented in the form of Hooke’s law for aniotropic materials. Deformations of a package of monolayers with composite fibrous materials in a plane elastic-deformed state are determined, as for a monolayer, by four independent elastic constants. With the use of a universal calculation model based on the equations of applied mechanics, the results of the calculations of elastic moduli and Poisson’s coefficients were obtained for a package of monolayers of thin-walled plates with composite fibrous materials made of carbon fiber and carbon fiber. Research results are presented in an analytical and graphic form. The influence of the construction structure of composite fibrous materials of thin-walled plates on its mechanical properties and their dependence on the angle of the force load vector is presented. The research results can be used to determine the rational mechanical properties of multilayer composite plates, taking into account their structural and technological purpose in various industries.uk
dc.format.pagerangePp. 155-164uk
dc.identifier.citationКрищук, М. Визначення пружних характеристик пакету моношарів тонкостінних пластин з композитних волокнистих матеріалів / М. Г. Крищук, Е. І. Овчаренко, Г. О. Ус // Mechanics and Advanced Technologies. – 2023. – No. 2. – С. 155-159. – Бібліогр.: 13 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2023.7.2.287711
dc.identifier.issn2521-1943
dc.identifier.orcid0000-0002-0662-9147uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/62259
dc.language.isoukuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, Vol. 7, No. 2uk
dc.subjectкомпозиційні матеріалиuk
dc.subjectвуглестрічкаuk
dc.subjectвуглетканинаuk
dc.subjectбагатошарові тонкостінні пластиниuk
dc.subjectмодулі пружностіuk
dc.subjectкоефіцієнти Пуассонаuk
dc.subjectплоский напружений станuk
dc.subjectзакон Гукаuk
dc.subjectрозрахункові моделіuk
dc.subjectcomposite materialsuk
dc.subjectcarbon tapeuk
dc.subjectcarbon fabricuk
dc.subjectmultilayer thin-walled platesuk
dc.subjectelastic modulusuk
dc.subjectPoisson’s ratiosuk
dc.subjectplane stress stateuk
dc.subjectHooke’s lawuk
dc.subjectcomputational modelsuk
dc.subject.udc539.4.014.1uk
dc.titleВизначення пружних характеристик пакету моношарів тонкостінних пластин з композитних волокнистих матеріалівuk
dc.title.alternativeDetermination of elastic characteristics for a package of monolayers thin-walled plates from composite fibrous materialsuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
287711-667524-1-10-20231017.pdf
Розмір:
933.46 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 7, No. 2(98)