Критерій граничного стану композиційних матеріалів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБобир, М.І.
dc.date.accessioned2023-05-08T09:22:46Z
dc.date.available2023-05-08T09:22:46Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractРозглянута проблема розрахункової оцінки граничного стану композиційних матеріалів (КМ) на рівні зародження макротріщини. Показано, що на сьогодні відсутній метод прогнозування стадії їх розсіяного руйнування з врахуванням анізотропії механічних властивостей, а також не обґрунтовано вибір параметра пошкоджуваності. Цей параметр дає мож- ливість інтегрально оцінювати деградацію КМ від дії термосилового експлуатаційного навантаження. Мета досліджень – вибір і обґрунтування критерію руйнування КМ з врахуванням параметрів пошкоджуваності та анізотропії. Використано феноменологічний підхід та основні положення термодинаміки незворотніх процесів і параметр пошкоджуваності Качанова-Работнова. Проведено порівняння двох енергетичних підходів, які базуються на гіпотезі додаткових напружень та термодинаміки незворотніх процесів. На основі проведеного комплексу експериментальних досліджень для про- порційних та непропорційних траєкторій циклічного навантаження в умовах плоского напруженого стану встановлено їх рівноцінність у використанні. Показано, що для розрахунку довговічності елементів конструкцій необхідно враховувати порогове значення параметра пошкоджуваності на рівні границі витривалості КМ. Встановлені закономірності кінетики накопичення пошкоджень в залежності від виду напруженого стану та граничної пластичності матеріалу. Для металічних матеріалів основними напрямками накопичення розсіяних руйнувань є напрямки дії максимальних нормальних напружень. Для КМ необхідно враховувати дію дотичних компонентів тензора напружень. Описано модифікований критерій Мізеса для стадії руйнування в ефективних напруженнях. Показана методика отримання параметрів пропонованого критерія. Встановлено, що значення параметра пошкоджуваності практично не залежить від рівня пружно-пластичного деформування. Це дає можливість зменшити кількість базових експериментів для використання критерію руйнування на стадії зародження макротріщини. Показано, що використання концепції пошкоджуваності дає можливість суттєво уточнити критерій для анізотропного матеріалу.uk
dc.description.abstractotherThe problem of calculating the limit state of composite materials (CM) at the level of macrocrack initiation is considered. It is shown that today there is no method for predicting the stage of their scattered destruction, taking into account the anisotropy of mechanical properties, and the choice of the damage parameter is not justified. This parameter makes it possible to integrally evaluate the degradation of CM due to the action of thermodynamic operational load. The purpose of the research is the selection and justification of the CM destruction criterion, taking into account the parameters of damage and anisotropy. The phenomenological approach and the basic principles of thermodynamics of irreversible processes and the Kachanov-Rabotnov damage parameter were used. A comparison of two energy approaches based on the hypothesis of additional stresses and the thermodynamics of irreversible processes is carried out. On the basis of the complex of experimental studies for proportional and non-pro- portional trajectories of cyclic load under the conditions of a plane stress state, their equivalence in use has been established. It is shown that in order to calculate the durability of structural elements, it is necessary to take into account the threshold value of the damage parameter at the level of the endurance limit of the CM. The regularities of damage accumulation kinetics depending on the type of stress state and ultimate plasticity of the material are established. For metallic materials, the main directions of accumulation of scattered fractures are the directions of action of the maximum normal stresses. For CM, it is necessary to take into account the effect of the tangential components of the stress tensor. The modified Mises criterion for the failure stage in effective stresses is described. The method of obtaining the parameters of the proposed criterion is shown. It was established that the value of the damage parameter practically does not depend on the level of elastic-plastic deformation. This makes it possible to reduce the number of basic experiments for using the failure criterion at the macrocrack initiation stage. It is shown that the use of the concept of damage makes it possible to significantly refine the criterion for an anisotropic material.uk
dc.format.pagerangePp. 229-236uk
dc.identifier.citationБобир, М. Критерій граничного стану композиційних матеріалів / Бобир М.І. // Mechanics and Advanced Technologies. – 2022. – No. 3. – С. 229-236. – Бібліогр.: 23 назв.uk
dc.identifier.doi10.20535/2521-1943.2022.6.3.264783
dc.identifier.orcid0000-0003-4680-9465uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/55353
dc.language.isoukuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, Vol. 6, No. 3uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectпошкоджуваністьuk
dc.subjectруйнуванняuk
dc.subjectкритерій граничного стануuk
dc.subjectконтинуальна механіка пошкоджуваностіuk
dc.subjectанізотропіяuk
dc.subjectвид напруженого стануuk
dc.subjectdamageuk
dc.subjectdamagedestructionuk
dc.subjectdestructionlimit state criterionuk
dc.subjectlimit state criterioncontinuum mechanics of damageuk
dc.subjectcontiuum mechanics of damageanisotropyuk
dc.subjectanisotropytype of stress stateuk
dc.subjecttype of stress stateuk
dc.subject.udc62-932.4uk
dc.titleКритерій граничного стану композиційних матеріалівuk
dc.title.alternativeCriterion of the limit state of composites materialsuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
264783-626191-2-10-20230110.pdf
Розмір:
819.57 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
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. 6, No. 3