Моделі пошкоджуваності композиційних матеріалів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorДемешко, Я. В.
dc.contributor.authorБобир, М. І.
dc.date.accessioned2025-04-21T08:49:06Z
dc.date.available2025-04-21T08:49:06Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractВиконано аналіз сучасних моделей пошкоджуваності та критеріїв руйнування композитних матеріалів (КМ) на стадії зародження макротріщини та визначено межі їх застосуванJanuaryня. Розглянуто класифікацію КМ, а також основні гіпотези та припущення, що використовуються для побудови рівнянь стану. Особливу увагу приділено стадії зародження та накопичення розсіяних пошкоджень на мікро- та мезорівнях, як ключовій фазі життєвого циклу виробу із КМ. Застосовано положення континуальної механіки пошкоджуваності, термодинаміки незворотних процесів та механіки твердого деформівного тіла. Актуальність роботи обумовлена зростаючими вимогами до надійності та довговічності конструкцій із КМ, особливо в авіаційній, автомобільній та будівельній галузях. Незважаючи на значний прогрес у дослідженнях, існує потреба у вдосконаленні моделей пошкоджуваності, які б враховували складні мікро- та мезомасштабні процеси руйнування. Застосовано методи континуальної механіки пошкоджуваності, термодинаміки незворотних процесів та механіки деформівного тіла. Розглянуто феноменологічні та мікромеханічні моделі пошкоджуваності, що описують накопичення пошкоджень у матриці, армуючих волокнах та на міжфазних поверхнях. Описано основні механізми мікроруйнування в армованих КМ, які включають пошкодження матриці, армуючих волокон та інтерфейсу між ними. Продемонстровано необхідність врахування комплексу феноменологічних параметрів для опису кінетики накопичення пошкоджень. Зазначено, що складні процеси в армованих КМ потребують феноменологічного моделювання пошкоджуваності із застосуванням тензорних величин і певних припущень, зокрема гіпотези «суміші». Підтверджено доцільність використання гіпотези еквівалентності питомих енергій для визначення компонентів параметра пошкоджуваності.
dc.description.abstractotherAn analysis of modern damage models and failure criteria for composite materials (CM) at the stage of macrocrack initiation is performed and the limits of their application are determined. The classification of CMs, as well as the main hypotheses and assumptions used to construct equations of state are considered. Particular attention is paid to the stage of initiation and accumulation of scattered damage at the micro- and meso-levels as a key phase of the life cycle of a CM product. The concepts of continuum damage mechanics, thermodynamics of irreversible processes, and mechanics of a solid deformable body are applied. The relevance of the work is due to the growing requirements for the reliability and durability of CM structures, especially in the aviation, automotive, and construction industries. Despite significant progress in research, there is a need to improve damage models that take into account complex micro- and mesoscale fracture processes. The methods of continuum damage mechanics, thermodynamics of irreversible processes, and deformable body mechanics are applied. Phenomenological and micromechanical models of damage are considered, which describe the accumulation of damage in the matrix, reinforcing fibers, and interfaces. The main mechanisms of microfracture in reinforced CMs are described, including damage to the matrix, reinforcing fibers, and the interface between them. The necessity of taking into account a set of phenomenological parameters to describe the kinetics of damage accumulation is demonstrated. It is noted that complex processes in reinforced CMs require phenomenological modeling of damage with the use of tensor quantities and certain assumptions, particularly the “mixture” hypothesis. The expediency of using the hypothesis of equivalence of specific energies to determine the components of the damage parameter is confirmed.
dc.format.pagerangeP. 96-105
dc.identifier.citationДемешко, Я. В. Моделі пошкоджуваності композиційних матеріалів / Я. В. Демешко, М. І. Бобир // Mechanics and Advanced Technologies. – 2025. – Vol. 9, No. 1(104). – P. 96-105. – Bibliogr.: 25 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2025.9.1(104).313947
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73450
dc.language.isouk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, Vol. 9, No. 1(104)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectкомпозиційні матеріали
dc.subjectламінати
dc.subjectмоделі пошкоджуваності
dc.subjectграничний стан
dc.subjectcomposite materials
dc.subjectlaminates
dc.subjectdamage models
dc.subjectlimit state
dc.subject.udc539.4
dc.titleМоделі пошкоджуваності композиційних матеріалів
dc.title.alternativeDamage Models of Composite Materials
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
96-105.pdf
Розмір:
727.94 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 9, No. 1(104)