Комплексное исследование прочности, живучести и механизмов разрушения армирующих и композиционных материалов при сложных термомеханических воздействиях
DOI:
Ключевые слова:
экспериментальная механика, ударное нагружение, циклическое нагружение, корреляция цифровых изображений, акустическая эмиссия, армирующий материал, наномодифицированная матрица, прочность, живучесть, разрушениеАннотация
Приведены результаты работы по гранту РФФИ № 13-08-96016, целью которого являлось получение новых данных о закономерностях механического поведения армирующих и композиционных материалов при сложных нестационарных и комбинированных квазистатических, динамических, циклических и ударных воздействиях в широком диапазоне температур для создания научных основ решения проблем прочности, живучести материалов, оценки опасности и предотвращения аварийных ситуаций, связанных с накоплением структурных повреждений и формированием условий разрушений элементов ответственных композитных конструкций.В работе осуществлено развитие методов экспериментальных исследований свойств армирующих и композиционных материалов, элементов конструкций при сложных термомеханических воздействиях с использованием современных испытательных и измерительных систем, а также средств диагностики. Проведены исследования свойств вязкоупругих наполненных полимерных композитных материалов в условиях динамических бигармонических и бимодальных нагружений с вариацией частот воздействий и температуры. Получены новые данные о закономерностях накопления повреждений и разрушения углеродных композиционных материалов в зависимости от видов нагружения на основе регистрации и обработки сигналов акустической эмиссии. Проведены исследования закономерностей процессов разрушения полунатурных образцов крупноячеистых композиционных материалов с коробчатым, сотовым и ячеистым заполнителем, влияния эксплуатационных повреждений на остаточные* Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 13-08-96016.прочностные свойства полунатурных образцов с дефектом в виде сквозного пробоя. Получены новые результаты исследования областей повреждений изделий и элементов конструкций из композиционных материалов, а также эффективности восстановительных технологических операций.Выработаны рекомендации по совершенствованию методов испытаний, контроля, структуры и технологических режимов создания композиционных материалов и изделий из них с целью реализации требуемых деформационных и прочностных свойств.
Библиографические ссылки
- Lobanov D.S., Vildeman V.E., Babin A.D., Grinev M.A. Experimental research into the effect of external actions and polluting environments on the serviceablity of fiber-reinforced polymer composite materials // Mechanics of Composite Materials. - 2015. - Vol. 51. - № 1. - Р. 69-76.
- Anoshkin A.N., Vildeman V.E., Lobanov D.S., Chikhachev A.I. Evaluation of repair efficiency in structures made of fibrous polymer composite materials // Mechanics of Composite Materials. - 2014. - Vol. 50. - № 3. - Р. 311-316.
- Янкин А.С., Бульбович Р.В., Словиков С.В., Вильдеман В.Э. Методические вопросы экспериментальных исследований вязкоупругих наполненных полимерных композитов при сложных динамических циклических воздействиях // Вест. Перм. нац. исслед. политехн. ун-та. Механика. - 2013. - № 4. - С. 180-192.
- Лобанов Д.С., Темерова М.С. Особенности квазистатических испытаний нитей и тканей // Там же. - С. 96-109.
- Шилова А.И., Вильдеман В.Э., Лобанов Д.С., Лямин Ю.Б. Исследование механизмов разрушения углеродных композиционных материалов на основе механических испытаний с регистрацией сигналов акустической эмиссии // Там же. - С. 169-179.
- Шилова А.И., Лобанов Д.С., Вильдеман В.Э., Лямин Ю.Б. Экспериментальное исследование влияния высокотемпературной обработки тканого наполнителя на прочностные свойства углеродных композитов // Вест. Перм. нац. исслед. политехн. ун-та. Механика - 2014. - № 4. - С. 221-239.
- Tretyakova T.V., Wildemann V.E. Study of spatial-time inhomogeneity of serrated plastic flow Al-Mg alloy: using DIC-technique // Frattura ed Integritа Strutturale. - 2014. - № 27. - P. 83 -97.
- Третьякова Т.В. Особенности использования программного обеспечения Vic-3D, реализующего метод корреляции цифровых изображений, в приложении к исследованию полей неупругих деформаций // Вычис. мех. сплош. сред. - 2014. - Т. 7. - № 2. - С. 162-171.
- Wildemann V.E., Spaskova E.V., Shilova A.I. Research of the damage and failure processes of composite materials based on acoustic emission monitoring and method of digital image correlation // Solid State Phenomena. - 2016. - Vol. 243. - Р. 163-170.
- Янкин А.С., Бульбович Р.В., Словиков С.В. Определение поведения низкомодульных вязкоупругих материалов при сложных гармонических нагрузках // Математическое моделирование в естественных науках. - 2014. - С. 324-326.
- Лобанов Д.С. Экспериментальное исследование влияния внешних воздействующих факторов и эксплуатационных загрязнений на работоспособность полимерных волокнистых композиционных материалов // Математическое моделирование в естественных науках. - 2014. - С. 147-149.
- Староверов О.А. Экспериментальное исследование влияния предварительного ударного воздействия на остаточные прочностные характеристики композиционных материалов // XXIV Всероссийская школа-конференция молодых ученых и студентов «Математическое моделирование в естественных науках». - Пермь, 7-10 окт. 2015 г. - С. 540.
- Темерова М.С. Экспериментальное исследование армирующих элементов композиционных материалов // Там же. - С. 441.
- Лобанов Д.С. Оценка влияния повышенных температур на механические свойства полимерных волокнистых композиционных материалов на основе стеклоорганоткани // ХI Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики. - Казань, 20-24 авг. 2015 г. - С. 2327-2329.
