МИНИ- И МИКРОМАСШТАБНЫЕ ПЛОСКИЕ ВНУТРЕННИЕ ФОРМЫ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИТОВ В УСЛОВИЯХ РАСТЯЖЕНИЯ И СЖАТИЯ
В.Н. Паймушин1,2, Р.К. Газизуллин1, М.А. Шишов1
1Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева, Казань, Россия vpajmushin@mail.ru 2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
Ключевые слова: волокнистый композит, волокно, связующее, косоугольное армирование, формы потери устойчивости, параметр волнообразования, критическая нагрузка, fibrous composite, fiber, epoxy, cross-ply stacking sequence, buckling modes, wave formation parameter, buckling load
Страницы: 173-185
Аннотация
Предложена уточненная постановка линеаризованных задач о внутренних разномасштабных плоских формах потери устойчивости жесткого монослоя, состоящего из волокон или пучка волокон, с учетом их взаимодействия с окружающей матрицей. Волокна являются структурными элементами волокнистых композитов и находятся в докритическом (невозмущенном) состоянии под действием напряжений сдвига и растяжения (сжатия) в поперечном направлении. Для постановки задач используются уравнения, построенные путем редукции непротиворечивого варианта геометрически нелинейных уравнений теории упругости к одномерным уравнениям теории прямых стержней. Эти уравнения основаны на использовании для жесткого монослоя уточненной сдвиговой модели Тимошенко с учетом деформаций растяжения-сжатия в поперечном направлении, а для слоев связующего - модели трансверсально-мягкого слоя с неподвижными граничными плоскостями в возмущенном состоянии. Показано, что в процессе нагружения образцов возможно непрерывное изменение структуры композита вследствие реализации и смены исследуемых внутренних форм потери устойчивости при изменении параметра волнообразования. Это, в частности, позволяет объяснить уменьшение эффективного модуля сдвига волокнистого композита при увеличении сдвиговых деформаций.
DOI: 10.15372/PMTF20190318 |