Analysis Of Strength Criteria In The Design Of Products From Composite Materials

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorDzierwa, Andrzej
dc.contributor.authorStelmach, Natalia
dc.date.accessioned2022-02-21T14:22:51Z
dc.date.available2022-02-21T14:22:51Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractenTechnological progress gives rise to the continuous expansion of the class of structural materials and the improvement of their properties. The appearance of new materials is due to the natural desire to increase the efficiency of the structures under development. One of the most striking manifestations of progress in the development of materials, structures and technology is associated with the development and application of composite materials. Composites have a number of obvious advantages over other materials, in particular over metals. Such advantages are high specific strength and rigidity, high corrosion resistance, good ability to withstand alternating loads and others. It should be noted another, perhaps the most important feature of composites - is the ability to change the properties of the material in accordance with the purpose of the structure and the nature of its load during operation. Under the influence of loads on the structure, its strength is estimated by the ultimate state of the materials of the structural elements. When a boundary state arises in a material, its transition to another mechanical state - elastic, plastic, or fracture state - occurs. This article aims to determine the optimal criterion for the strength of composite material that takes into account different values of ultimate stresses not only in different directions of the coordinate axes, but also to stretch and compress and further calculate the maximum allowable load for singlelayer unidirectional composite material During the research the main properties of composite materials, methods of manufacturing parts from composite material, their main properties and methods of destruction were considered. The characteristics of the strength criteria of composite materials are given, the most suitable for calculating the maximum value of the allowable load for a single-layer unidirectional composite material is determined. The proposed approach to the optimal design of elements of single-layer composite structures may be of interest to developers of numerous and analytical methods for solving problems of optimal design of more complex structures.uk
dc.description.abstractruТехнический прогресс порождает непрерывное расширение класса конструкционных материалов и совершенствования их свойств. Появление новых материалов обусловлено естественным стремлением повысить эффективность разрабатываемых конструкций. Одно из самых ярких проявлений прогресса в развитии материалов, конструкций и технологии связано с разработкой и применением композитных материалов. Композиты имеют ряд очевидных преимуществ перед другими материалами, в частности перед металлами. Такими преимуществами являются высокая удельная прочность и жесткость, высокая коррозионная стойкость, хорошая способность выдерживать знакопеременные нагрузки и другие. Следует отметить еще одну, возможно, самую главную особенность композитов – способность к направленному изменению свойств материала в соответствии с назначением конструкции и характера ее нагрузки во время эксплуатации. При воздействии нагрузок на конструкцию ее прочность оценивается по предельному состоянию материалов элементов конструкции. Когда в материале возникает предельное состояние, то происходит его переход в другое механическое состояние – упругое, пластическое или состояние разрушения. Даны подходы определения оптимального критерия прочности композитного материала, учитывающего разную величину предельных напряжений не только по разным направлениям осей координат, но и на растяжение и сжатие и последующего вычисления максимального значения допустимой нагрузки для однослойного однонаправленного композитного материала. В ходе исследования были рассмотрены основные свойства композитных материалов, методы изготовления деталей из композитного материала, рассмотрены основные их свойства и методы разрушения. Приведена характеристика критериев прочности композитных материалов, определен наиболее подходящий для вычислений максимального значения допустимой нагрузки для однослойного однонаправленного композитного материала. Предложенный подход к оптимальному проектированию элементов однослойных композитных конструкций может представлять интерес для разработчиков численных и аналитических методов решения задач оптимального проектирования более сложных структур.uk
dc.description.abstractukТехнічний прогрес породжує безперервне розширення класу конструкційних матеріалів і вдосконалення їх властивостей. Поява нових матеріалів обумовлена природним прагненням підвищити ефективність конструкцій, що розробляються. Один з найбільш яскравих проявів прогресу в розвитку матеріалів, конструкцій і технології пов'язаний з розробкою і застосуванням композитних матеріалів. Композити мають ряд очевидних переваг перед іншими матеріалами, зокрема перед металами. Такими перевагами є висока питома міцність і жорсткість, висока корозійна стійкість, хороша здатність витримувати знакозмінні навантаження та інші. Слід зазначити ще одну, можливо, найголовнішу особливість композитів – це здатність до спрямованої зміни властивостей матеріалу відповідно до призначення конструкції і характеру її навантаження під час експлуатації. При впливі навантажень на конструкцію її міцність оцінюється за граничним станом матеріалів елементів конструкції. Коли в матеріалі виникає граничний стан, то відбувається його перехід в інший механічний стан – пружній, пластичний або стан руйнування. Дана стаття направлена на визначення оптимального критерію міцності композитного матеріалу, що враховує різну величину граничних напружень не тільки за різними напрямками осей координат, а й на розтягування і стиснення та подальшого обчислення максимального значення допустимого навантаження для одношарового однонаправленого композитного матеріалу. Під час дослідження було розглянуто основні властивості композитних матеріалів, методи виготовлення деталей із композитного матеріалу, розглянуто основні їх властивості та методи руйнування. Наведено характеристику критеріїв міцності композитних матеріалів, визначено найбільш придатний для обчислення максимального значення допустимого навантаження для одношарового однонаправленого композитного матеріалу. Запропонований підхід до оптимального проєктування елементів одношарових композитних конструкцій може становити інтерес для розробників чисельних і аналітичних методів вирішення завдань оптимального проєктування більш складних структур.uk
dc.format.pagerangeС. 46-51uk
dc.identifier.citationDzierwa, Andrzej. Analysis Of Strength Criteria In The Design Of Products From Composite Materials / Dzierwa Andrzej, Natalia Stelmach // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2021. – Вип. 61(1). – С. 46-51. – Бібліогр.: 13 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1970.61(1).2021.237094
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46665
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2021, Вип. 61(1)uk
dc.subjectcomposite materialsuk
dc.subjectpolymer composite materialsuk
dc.subjectprepregsuk
dc.subjectpolymer composite materials’ formationuk
dc.subjectsingle-layer unidirectional composite materialuk
dc.subjectкомпозитні матеріалиuk
dc.subjectполімерний композитний матеріалuk
dc.subjectпрепрегиuk
dc.subjectформування полімерного композитного матеріалуuk
dc.subjectодношаровий однонаправлений композитний матеріалuk
dc.subjectкомпозитные материалыuk
dc.subjectполимерный композитный материалuk
dc.subjectпрепрегиuk
dc.subjectформирование полимерного композитного материалаuk
dc.subjectоднослойный однонаправленный композитный материалuk
dc.subject.udc539.2uk
dc.titleAnalysis Of Strength Criteria In The Design Of Products From Composite Materialsuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPI-sPr_2021-61_p46-51.pdf
Розмір:
241.21 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 61(1)