Механика композитных материалов 3 1980

СВОЙСТВА МАТРИЦЫ

Мелькер А. И., Кузнецова Т. Е., Владимиров А. Е. Разрушение ангармонической

прочность композитов

Koltunov M. A., Kanovich M. Z., Pleshkov L. V., Roginsky S. L„ Natrusov V. I.

удк 539.21:678.01

Мелькер А. И., Кузнецова Т. Е., Владимиров А. Е. Разрушение ангармонической цепочки атомов как результат взаимодействия дилатонов. — Механика композитных материа­ лов, 1980, № 3, с. 387—390. ISSN 0203-1272.

Исследовалось разрушение растянутой ангармонической цепочки с закрепленными кон­ цами в неравновесных условиях. Взаимодействие атомов в цепочке описано потенциалом Морзе. В исходном состоянии, т. е. в положении статического равновесия растянутой цепочки, атомам задавались скорости, распределение которых описано синусоидой с длиной волны, равной длине цепочки. Использованный способ задания возмущения при­ водил к разрушению ангармонической цепочки, которая не находилась в состоянии тер­ модинамического равновесия. Поэтому разрушение носило переходный характер между волновым и термофлюктуационным. Однако такой способ позволил четко выявить роль растянутых связей, влияние которых не забивалось тепловым фоном. Ил. 3, библиогр. 4 назв.

УДК 539276:539.21:678.01 Филянов Е. М„ Тараканов О. Г Влияние структуры эпоксидного связующего на его

ползучесть при циклическом сжатии с малой частотой. — Механика композитных ма­ териалов, 1980, № 3, с. 391—398. ISSN 0203-1272.

Рассмотрено влияние некоторых структурных факторов эпоксидного связующего на его ползучесть при циклическом нагружении и проведено описание деформационной долго­ вечности на основе уравнения Журкова. Ил. 5, библиогр. 25 назв.

УДК 539.3:678.067 Максимов Р. Д., Плуме Э. 3. Упругость гибридного композитного материала на основе

органических и борных волокон. — Механика композитных материалов, 1980, № 3, с. 399—403. ISSN 0203-1272.

Излагаются результаты исследования возможностей определения характеристик упру­ гости поливолокнистого однонаправленно армированного композитного материала по свойствам его структурных компонентов. Решение задачи на примере органоборопластпка проводится последовательным определением усредненных характеристик упругости двух повторяющихся структурных элементов материала: первый элемент состоит из анизотропного волокна и изотропного связующего, второй — из изотропного волокна и анизотропной матрицы. Разработанный алгоритм реализован в виде программы для ЭВМ. Экспериментальная проверка решения проведена на шести партиях органоборопластика, различающихся объемным содержанием органических и борных волокон. По­ лучено удовлетворительное соответствие расчетных и экспериментальных данных. Табл. 2, ил. 2, библиогр. 7 назв.

УДК 539.3:678.076 Брызгалин Г. И., Копейкин С. Д. О многоцелевом проектировании волокнистых компо­

зитных материалов. — Механика композитных материалов, 1980, № 3, с. 404—408. ISSN 0203-1272.

Проведен анализ возможностей проектирования п оптимизации волокнистого композит­ ного материала (ВКМ) для условий его работы при плоском напряженном состоянии с направлениями главных напряжений, совпадающими с волокнами. Для механических расчетов использована пятиэлементная модель ВКМ. В качестве параметров оптимиза­ ции (целевых функций) выбраны следующие величины: первичные предельные напря­ жения (1 группа), удельные вторичные напряжения (2), модули упругости (3), цена материала (4), разности деформаций температурного расширения слоев (5). Рассмот­ рена задача подбора варьируемых параметров управления, характеризующих различие свойств структуры в направлениях вдоль волокон и поперек слоев таким образом, чтобы целевые функции групп 1—3 принимали возможно большие значения, а целевые функ­ ции групп 4, 5 — возможно меньшие. Введена обобщенная целевая функция, удовлетво­ ряющая определенным специальным требованиям, предъявляемым к многокритериаль­ ным решениям. Разработан алгоритм многоцелевого проектирования ВКМ, основанный па методе Монте-Карло с учетом различного рода ограничений. На примере шести вы­ бранных композиций решена иллюстративная задача многоцелевой оптимизации. Табл. 2, ил. 2, библиогр. 5 назв.

УДК 539.4:678.067.9 Милейко С. Т., Анищенков В. М. Особенности усталостного разрушения волокнистых

композитов с металлической матрицей. — Механика композитных материалов, 1980,

№ 3, с. 409—417. ISSN 0203-1272.

Представлены результаты исследования усталостной прочности ряда волокнистых композитов с металлической матрицей: А1—В; А1—Ст; А1—В—Ст. Предложена схема усталостного макроповреждения волокнистого композита при поперечном изгибе. На основании результатов проведенных опытов и изучения микрофотографий разрушенных образцов установлено, что механизм усталостного разрушения композита зависит не только от состояния поверхности раздела волокно—матрица, но и существенным обра­ зом — от объемного содержания волокон н способа получения композита. Табл. I, ил. 6, библиогр. 10 назв.

ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР» ВЫПУСТИТ В СВЕТ В 1981 г. КНИГУ

М. Каро, Т. Педли, Р. Шротер, У. Сид

МЕХАНИКА КРОВООБРАЩЕНИЯ

Пер. с англ, под ред. проф. д-ра мед. наук В. М. Хаютина и д-ра физ.-мат. наук С. А. Регирера. 38 л., 3 р. 70 к.

Монография представляет собой фундаментальное руковод­ ство, всесторонне охватывающее биофизические аспекты кро­ вообращения. На строгом, но доступном уровне рассмотрены основные идеи механики упругих тел и гидромеханики, особо важные для понимания деятельности сердечно-сосудистой системы. Подробно освещены механические свойства крови н кровеносных сосудов, распространение волн давления и дви­ жение потока крови в артериях, биомеханика сердца и гидро­ механика его насосной функции, включая клапанный аппарат, движение крови в системе микроциркуляции, транскапилляр­ ный перенос веществ, свойства вен, механика легочного крово­ обращения.

Книга предназначена для физиологов, биомехаников, био­ физиков, патофизиологов, фармакологов, врачей-кардиологов, специалистов по хирургии сердца и сосудов, физиков и инже­ неров.

У В А Ж А Е М Ы Е Ч И Т А Т Е Л И !

ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ТИРАЖ КНИГИ ЗАВИСИТ ОТ ЧИС­ ЛА ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ ЗАКАЗОВ, КОТОРЫЕ ЛУЧШЕ ВСЕГО СДЕЛАТЬ НЕ ПОЗДНЕЕ СЕНТЯБРЯ 1980 Г ЗА­ КАЗЫ ПРИНИМАЮТСЯ ВО ВСЕХ КНИЖНЫХ МАГАЗИ­ НАХ, РАСПРОСТРАНЯЮЩИХ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКУЮ И МЕДИЦИНСКУЮ ЛИТЕРАТУРУ

УДК 539.4:678.067 Теннисом. Р., Макдональд Д., Наньяро А. Определение компонент тензоров в полиноми­

альном критерии разрушения композитных материалов. — Механика композитных ма­ териалов, 1980, № 3, с. 418— 423. ISSN 0203-1272.

Рассматривается экспериментальное и аналитическое определение компонент тензоров в полиномиальном критерии разрушения для предсказания предельной прочности слоис­ тых композитов при плоском напряженном состоянии. Показано, что применение куби­ ческого тензорного полинома дает значительно более точные результаты, чем квадра­ тичного тензорного полинома. Проведено сравнение с экспериментальными результатами па трубчатых образцах для стеклоэпоксидных и углеэпоксндных композитов. Табл. 4, нл. 3, библиогр. 8 назв.

УДК 539.4:678.067

Излагается методика исследования напряженно-деформированного состояния краевой зоны многослойных клееных пластин с чередующимися жесткими и мягкими слоями. Приводится разрешающая система дифференциальных уравнений, при выводе которой использованы классическая гипотеза Кирхгофа-—Лява для жестких слоев и уточненная теория типа Амбарцумяна для мягких связующих слоев из полимерных материалов. При переходе из слоя в слой на швах соблюдены все условия сшивания как по перемеще­ ниям, так и по напряжениям. Упругие свойства жестких слоев по всем направлениям одинаковы, а мягкие слои в общем случае могут быть трансверсально-изотропными. Реше­ ние задачи в упругом приближении предлагается проводить методом пограничных функ­ ций, при помощи которого быстро изменяющиеся слагаемые напряжений у торцов (погранфункции) находятся отдельно от напряжений во внутренних областях пластины. Представлен алгоритм вычислений, обеспечивающий соблюдение граничных условий на торце каждого из слоев с любой необходимой точностью. В качестве примера приво­ дится решение простейшей задачи о цилиндрической деформации трехслойной пластины, находящейся в однородном температурном поле и испытывающей изгиб от разности давления. Это иллюстрирует возможности принятой в данной работе методики исследо­ ваний и выявляет основные закономерности напряженно-деформнрованного состояния составных неоднородных конструкций. Ил. 2, библиогр. 10 назв.

УДК 539.4:678.067 Мелбардис 10. Г., Крегерс А. Ф. Аппроксимация поверхностей прочности трансвер­

сально-изотропного материала. — Механика композитных материалов, 1980, № 3, с. 436—443. ISSN 0203-1272.

На базе экспериментальных результатов испытаний на прочность стеклопластика ана­ лизируются особенности описания предельных поверхностей при помощи тензорно-поли­ номиального ряда. Рассмотрены три разные математические модели для предсказания прочности многослойного композита по известным деформативным н прочностным свойствам каждого отдельного однонаправленно армированного слоя. Впервые под­ робно рассмотрен и практически применен метод аппроксимации поверхностей разло­ жением функции на единичной сфере для аналитического описания предельной поверх­ ности трансверсально-изотропного материала в шестпмерпом пространстве напряжений. Табл. 1, ил. 5, библиогр. 13 назв.

УДК 539.612:678.067 Перминов С. В., Куксенко В. С., Корсуков В. Е. Кинетика разрушения адгезионных

слоев в композитных системах. — Механика композитных материалов, 1980, № 3, с. 444—450. ISSN 0203-1272.

Исследована температурно-временная зависимость адгезионной прочности контактных пар металл—керамика, металл—стекло, металл—металл при испытаниях на отрыв и сдвиг. Полученные данные предполагается описывать термоактпвационной формулой для долговечности, аналогичной формуле Журкова. По экспериментальным точкам рас­ считаны кинетические параметры уравнения долговечности, которые отличаются от ки­ нетических параметров разрушения компонентов, образующих адгезионный контакт. Проведены Оже-спектрометрические исследования плоскости разрушения. Изучено по­ ведение границы раздела исследуемых контактных пар в вакууме при температурных нагрузках. Результаты исследований показали, что в плоскости контакта двух материа­ лов образуется некоторый «объемный» переходный слой, обладающий новыми прочност­ ными характеристиками. Табл. 2, ил. 4, библиогр. 7 назв.

УДК 539.43:678.067 Барейишс И. П., Даргужис С. А. Усталостная прочность некоторых материалов, приме­

няемых в конструкциях планеров. — Механика композитных материалов, 1980, № 3,

исходит в основном из-за накопления повреждений, и предлагается судить о развитии

МЕХАНИКА РАЗРУШЕНИЯ. РАЗРУШЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ

Сб. статей 1977. Пер. с англ. I Под ред. Д. Тэплина. — М.: Мир, 1980 (111 кв.). — 12 л., ил. — (Механика. Новое в зарубежной науке). — Пер. изд.: Оксфорд (Англия), 1977. — 1 р. 40 к. 6000 экз.

Сборник является продолжением и естественным дополнением книги «Механика разрушения. Разрушение материалов» (М.: Мир, 1979).

Среди авторов известные специалисты: Б. Билби, М. Каннинен, Г. Либовиц, Я. Немец, А. Тетельман, Т. Якоби. Рассмот­ рены инженерные методы оценки работоспособности конструк­ ций (ядерных реакторов, сосудов давления, трубопроводов, самолетов, судов и т. д.), дается анализ с учетом наличия тре­ щин в конструкциях.

Сборник полезен специалистам по механике деформируемых сред, материаловедам, инженерам, конструкторам, а также студентам и аспирантам технических вузов.

УДК 624.074:678.067 \Колтунов М. А. | . Канович М. 3., Плешков Л. В., Рогинский С. Л., Натрусов В. И.

К вопросу выбора материала высокопрочных при всестороннем сжатии оболочек из армированных пластиков с радиальной ориентацией наполнителя. — Механика ком­ позитных материалов, 1980, № 3, с. 456—462. ISSN 0203-1272.

Рассматривается модель радиально армированного композита. Методами математиче­ ского планирования эксперимента исследуется влияние свойств исходных компонентов на прочность однонаправленных композитов при двухосном сжатии в трансверсальной плоскости. Показано, что при данной схеме нагружения композита его прочность опре­ деляется исходной прочностью армирующих волокон, в то время как механические свойства связующего и его адгезионная прочность к арматуре очень незначительно влияют на прочность композита. Табл. 2, ил. 2, библиогр. 12 назв.

УДК 624.073:678.06 Пелех Б. Л., Махницкий Р. Н. Приближенные методы решения задач концентрации на­

пряжений возле отверстий в ортотропных пластинках из композитных материалов. 1. Обобщенные уравнения растяжения и изгиба пластинок из композитных материа­ лов. — Механика композитных материалов, 1980, № 3, с. 463—467. ISSN 0203-1272. На основе вариационного принципа Ху—Ватицу с использованием метода разложения перемещений и напряжений в ряды по полиномам Лежандра получены обобщенные уравнения состояния ортотропных пластинок. Указан способ определения порядка при­ ближения и приведены уравнения приближения, позволяющие учесть поперечные сдви­ говые и нормальные деформации. Библиогр. 6 назв.

УДК 624.074.4:678.067 Рикарде Р. Б., Голдманис М. В. Оптимизация ребристых цилиндрических оболочек из

композитов, работающих на устойчивость при внешнем давлении. — Механика компо­ зитных материалов, 1980, № 3, с. 468— 475. ISSN 0203-1272.

Рассматривается оптимизация по массе цилиндрических оболочек с кольцевыми реб­ рами при внешнем давлении. Ребра рассматриваются как тонкостенные элементы. Рас­ чет критических нагрузок проводится методом конечных элементов. Предложен новый подход для нахождения оптимального проекта сложных конструкций, основанный на теории планирования многофакторных экспериментов. Установлено, что выигрыш в массе ребристых оболочек по сравнению с оптимальными гладкими оболочками из угле­ пластика составляет примерно 40%. Табл. 1, ил. 3, библиогр. 6 назв.

УДК 624.074:678.067 Богданович А. Е., Фелдмане Э. Г Расчет несущей способности композитных цилиндри­

ческих оболочек при динамическом нагружении. — Механика композитных материалов, 1980, № 3, с. 476—484. ISSN 0203-1272.

Изложена методика расчета несущей способности многослойных композитных цилинд­ рических оболочек при динамическом осевом сжатии и внешнем давлении. Уравнения движения, в которых учитывается геометрическая нелинейность, решаются методом Буб­ нова— Галеркнна. Исследуются трансформация во времени формы выпученной поверх­ ности и зависимости напряжений от времени в наиболее опасных точках оболочки. Кри­ тическая динамическая нагрузка определяется по моменту появления первого дефекта в теле оболочки. Численные примеры иллюстрируют влияние структуры пакета на несу­ щую способность углепластиковых оболочек. Ил. 6, библиогр. 17 назв.

УДК 624.074:678.067 Шульга Н. А. Собственные частоты осесимметричных колебаний полого цилиндра из

композитного материала. — Механика композитных материалов, 1980, № 3, с. 485—488. ISSN 0203-1272.

В трехмерной постановке исследуются собственные колебания цилиндрической оболочки произвольной толщины из композитного материала. Эффективные модули н плотность материала определяются через параметры компонентов. Проведен анализ дисперсион­ ного соотношения в зависимости от свойств армирующих волокон и относительной тол­ щины продольных и поперечных слоев. Табл. 1, библиогр. 6 назв

УДК 624.074:678.067 Немировский Ю. В., Резников Б. С. Разрушение армированных пластин с вырезами. —

Механика композитных материалов, 1980, № 3, с. 489—499. ISSN 0203-1272.

На основе принципа независимости условий разрушения субструктур исследован вопрос о разрушении армированных пластин в виде плоскости с отверстием, имеющим произ­ вольный гладкий контур. При использовании общего решения задачи для ортотропной плоскости с соответствующим отверстием получены формулы напряжений в субструк­ турных элементах армированной пластинки. Задача разрушения решается как совокуп­ ность минимаксных задач. Сформулирована задача рационального проектирования ар­ мированной пластинки, обеспечивающая минимум концентрации напряжений или мак­ симум разрушающей нагрузки. Подробно рассмотрены случаи армированных пластин с эллиптическими и круговыми отверстиями. Определены зависимости разрушающих на­ грузок и характера разрушения от параметров структуры армирования п геометриче­ ских параметров отверстий. Получены структурные параметры, обеспечивающие макси­ мум разрушающих нагрузок. Табл. 2, ил. 2, библиогр. 16 назв.

РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ СОСУДОВ

Пер. с англ. / Под ред. Р. Никольса. — М.: Мир, 1980 (III кв.). — 12 л., ил. — (Механика. Новое в зарубежной науке). — Пер. изд.: Лондон, 1977. — 1 р. 40 к. 6000 экз.

Сборник статей посвящен расчету на прочность конструкций, предназначенных для хранения газа и жидкости под высоким давлением. Особенностью исследований в предлагаемых рабо­ тах является расчет трехмерного напряженного состояния в местах стыка различного рода тонкостенных конструкций.

Встатьях известных специалистов И. Ватанабе, С. Гилла,

Р.Кичинга отражено современное состояние методов расчета сосудов высокого давления, а также приведены эксперимен­ тальные данные, полученные в последнее время.

Сборник предназначен математикам-прикладникам и инжене­ рам и будет интересен всем, кто занимается механикой дефор­ мируемого твердого тела.