nii+1 J (**—T)miaai(mi+1>(x)c*T=l,

Е.А. Коток, С. В. Андреев, М. Д. Фикташ

КРАСЧЕТУ НА ИЗГИБ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС, АРМИРОВАННЫХ

НЕПРЕРЫВНЫМИ ВОЛОКНАМИ

Применение композитных материалов в зубчатых колесах позволяет получить самосмазываемость, уменьшить массу и шум передачи, упростить технологию изготовления. Ограничение применимости таких зубчатых колес вызвано низкой изгибной и сдвиговой прочностью [1].

В [2] с целью повышения изгибной прочности разработан способ армирования зубьев зубчатых колес непрерывными волокнами в виде нитей или лент препрегов композитных материалов. По одному из вариантов заготовка для прессования состоит из ступицы и намотанного цилиндрического кольца с длиной внешней и внутренней окружности, рав­ ной периметру зубчатого колеса и ступицы соответственно. Материалы подбираются та­ ким образом, чтобы плотность у2 и модуль упругости Е2 ступицы были меньше плот­ ности Yi и модуля упругости Ei кольца. Оформление профиля зубьев осуществляется в пресс-форме с подвижными в радиальном направлении пуансонами.

В первом приближении моделируем зуб зубчатого колеса трехслойной консольной балкой переменной толщины (рис. 1). Для описания напряженно-деформированного со­ стояния трехслойной балки используем гипотезы типа Тимошенко для заполнителя, а внешние слои считаем безмоментиыми [3]. В этом случае уравнения равновесия прини­

ния: N, Q, М — продольная, поперечная силы и изгибающий момент; х, z, m0 — внеш­ ние распределенные нагрузки и изгибающий момент; и, до, а — перемещения вдоль осей х, z и угол поворота поперечного сечения заполнителя относительно нормали к оси балки; рх=Рп sin б; ру= рп cos6\ mo=pxHK — внешние сосредоточенные продольные и поперечные силы и изгибающий момент, приведенные к оси х; б — угол между направ­ лением нормальной силы и осью z, 2Нк — толщина сечения свободного края балки.

Запишем физические зависимости между усилиями и моментами N, Q, М и переме­ щениями и, до, а [3]:

ставленных в табл. Штриховой линией дано распределение прогибов для однослойной балки с характеристиками заполнителя. Из сравнения графиков видно, что установка внешних слоев увеличивает жесткость балки па 40, 55 и 64% при толщине их 0,1т, 0,2т, 0,3пг соответственно. Распределение нормальных напряжений вдоль длины балки для различной толщины внешнего слоя и положения силы показано па рис. 2—б, без учета концентрации в заделке, согласно данным табл.

Для сравнения приведено экспериментальное исследование напряженно-деформи­ рованного состояния методом электротензометрии зубчатых колес, намотанных из ленты АГ-4С толщиной 5 мм. Отпрессованное зубчатое колесо имело число зубьев Z=14, мо­ дуль т = 6 мм, ширину 6=15 мм и толщину внешнего слоя 0,1т. В заделке зуба наклеи­ вались тензодатчики с базой 5 мм в направлении армирующего волокна. Измерение де­ формаций производили на тензоусилителе 8АНЧ, нагрузка прикладывалась ступенчато, винтовым нагружателем через динамометр. Результаты замеров напряжений в заделке удовлетворительно согласуются с теоретическим расчетом. Величина измеренного напря­ жения уменьшалась на значение коэффициента концентрации напряжения, определяе­ мого по работе [5].

СП И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1.Гавриленко В. А., Москалев М. А., Остапенко О. И. Мелкомодульные металлопо­ лимерные зубчатые передачи. М., 1972. 134 с.

2.Пелех Б. Л., Конюк Е. А., Сенив П. Н., Фикташ М. Д. Способ изготовления зуб­

чатых колес из композиционных материалов. Авт. свидетельство СССР № 766877. — От­ крытия. Изобретения. Пром. образцы. Товар, знаки, 1980, № 36.

3.Андреев С. В., Паймушин В. И. К теории среднего изгиба трехслойиых оболочек со слоями переменной жесткости и сложной геометрии. — Изв. АН АзССР. Сер. физ.- техн. и мат. паук, 1980, N° 2, с. 23—27.

4.Вахитов М. Б. Интегрирующие матрицы — аппарат численного решения диффе­ ренциальных уравнений строительной механики. — Изв. вузов. Авиац. техника, 1968, N° 3, с. 49—54.

5.Устиненко В. Л, Напряженное состояние зубьев цилиндрических прямозубых ко­ лес. М., 1972. 38 с.

У Д К 620.18:678.01

В. Ю. Баринов

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА НАПОЛНЕННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА

МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Введение наполнителей относится к широко используемым способам регулирования физико-механических Свойств полимеров [1, 2]. Одним из показателей развития дефор­ мационных процессов в композитном материале является коэффициент Пуассона. По­ скольку коэффициент Пуассона связан с изменением удельного объема полимера при растяжении, для его определения может быть использован метод ИК спектроскопии.

Настоящая работу посвящена изучению влияния наполнителя, введенного в поли­ мер, на коэффициент Пуассона композитного материала.

В качестве объекта исследования использовали полиэтилен (ПЭ) высокой плот­ ности. В расплав полимера вводили высокоднсперсную двуокись кремния (аэросил) с размером частиц 20 нм. Объемная доля наполнителя составляла 0,4, 1,8, 5,5%. Образцы толщиной 260—280 мкм получали при формовании из расплава. Композитный материал деформировали по методике, описанной в [3]. Инфракрасные (ИК) спектры регистри­ ровали на спектрофотометре UR-20. Измеряли оптические плотности полос поглощения 1368 и 1894 см-1. Степень кристалличности (х) ПЭ определяли по методике, предло­ женной в [4]. Поскольку величина суммарного поглощения растянутого полимера не за­ висит от параметра ориентации и пропорциональна количеству поглощающих участков макромолекул [5, 6], то для измерения х деформированного образца также может быть использована методика [4]. Значения х, измеренные при использовании этой методики, однозначно связаны с удельным объемом V полимера соотношением

К =хК к+(1-х)К а,

где VK и Va — удельные объемы кристаллической и аморфной фаз ПЭ соответственно. В соответствии с определением коэффициент Пуассона выражается известным [7]

соотношением

Adid М/1

где AV — изменение удельного объема образца после растяжения до относительной деформации е.

Деформация исходного и наполненного ПЭ сопровождается изменением х [9]. Уменьшение этой величины на начальных стадиях растяжения полимера (табл.) сви­ детельствует о разрушении части кристаллитов при переформировании исходной струк­ туры, а рост х при больших деформациях указывает на образование новой надмолеку­ лярной организации [3]. Отмеченный характер зависимости х от е сохраняется и для образцов, содержащих 0,4% двуокиси кремния. Однако при концентрации наполнителя больше 1,8% направленность изменения х ПЭ в процессе растяжения меняется. В поли­ мере, содержащем 5,5% аэросила, упорядочение макромолекул происходит уже при малых е. В данном случае этап уменьшения х, т. е. перестройка исходной надмолекуляр­ ной организации, отсутствует.

Степень кристалличности деформированного ПЭ, содержащего различные концентрации аэросила

Ф, %

е. %

Полученные результаты дают информацию о некоторых причинах охрупчивающего влияния наполнителя на полимер. В процессе растяжения до 20% исходного и содер­ жащего до 1,8% двуокиси кремния ПЭ происходит уменьшение к (перестройка струк­ туры), а при больших е упорядоченность макромолекул растет. В полимере с концен­ трацией 5,5% аэросила упорядочению не предшествует перестройка исходной надмоле­ кулярной организации. Если в первом случае происходит частичная «ликвидация» дефектных участков, то во втором они практически полностью сохраняются в деформи­ рованном материале.

Таким образом, при использовании метода ПК спектроскопии показано, что введе­ ние в ПЭ наполнителя увеличивает коэффициент Пуассона композитного материала. Ве­ личина v зависит от структурных изменений, прошедших до достижения заданной де­

3.Баринов В. Ю. Влияние деформации на степень кристалличности полиэтилена. — Высокомолекуляр. соединения. Сер. Б, 1978, т. 20, № 12, с. 907—909.

4.Hendus Н., Schnell G. Rontgenographische und IR-spectroskopische Kristall-

7.Кревелен Д. .3. ван. Свойства и химическое строение полимеров. М., 1976. 416 с.

8.Кикоин А. К., Кикоин И. К. Молекулярная физика. М., 1976. 480 с.

9.Баринов В. Ю. Структурные превращения в наполненном полиэтилене при де­ формации. — Механика композит, материалов, 1980, № 6, с. 1109—1111.

10. Peterlin A. Plastic deformation of crystalline polymers. — Polymer Eng. Sci.,

1977, vol. 17, N 3, p. 183—193.

УД К 620.18:678.067

В.Г. Кононенко, А. А. Рассоха, В. Н. Кобрин, В. Д. Гречка

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ДИСПЕРСНО АРМИРОВАННЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ СПЕКЛ-ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ

Как известно, дисперсно армированные композитные материалы широко использу­ ются в строительстве, атомной и авиационной промышленности. Определение напря­

женно-деформированного состояния этих материалов классическими методами [1] за­ труднено вследствие малых размеров включений и больших погрешностей датчиков измерительных устройств. Целью данной работы является определение деформаций и напряжений в дисперсно армированном базальтополимерном материале (базальтопластике) методом спекл-голографической интерферометрии [2—4].

Исследования проводили на образцах, имеющих форму прямоугольного параллеле­ пипеда с размерами 120X80X25 мм, в состав которых входили фрагменты термообра­ ботанного базальта (фракции 5—20 мм) и эпоксидно-кремнийорганическая смола ДФМ-135 с отвердителем. Образцы по всем граням шлифовались. Сжатие образцов осу­ ществляли в специальном нагружающем устройстве с повышенной жесткостью узлов, установленном на столе установки СИН (стол интерференционных наблюдений) с лазе­ ром Л Г-38. Нагрев образцов производили с помощью элемента ЭНУ-72-1220.

Спекл-голограммы двойной экспозиции, представляющие собой голограммы со встречным опорным пучком, совмещенные со спекл-фотографиями, получили по схеме, представленной на рис. 1—а, где 1 — лазер Л Г-38, 2 — микрообъектив МБУ-2, 3 — об­ разец, 4 — фотопластинка ЛОИ-2, 5 — упругий держатель из маложесткой пластмассы, 6 — термодатчик ИС-568А, 7 — цифровой универсальный прибор В7-16, 8 — нагрева­ тельный элемент ЭНУ-72-1220. Расстояние между образцом и фотопластинкой состав­ ляло 2—5 мм. Фотопластинка экспонировалась 10 с до силового или температурного воздействия на образец и 10 с после него. Восстановление голографического изображе­ ния производили по схеме рис. 1—6, где приняты те же обозначения, что и на рис. 1—а (9 — фотоаппарат).

Расшифровку голографических интерферограмм производили по методике [4], со­ гласно которой интерференционная картина на восстановленном спекл-голограммой двойной экспозиции изображении описывается соотношениями

где к х п , к у ь — направляющие косинусы вектора, равного сумме единичных векторов в направлении освещения и наблюдения спекл-голограммы; LJX, Uy — проекции вектора перемещения на оси J K, //, связанные с поверхностью объекта; N — разность фаз между волнами от идентичных спекл-структур, восстанавливаемых голограммой двойной экспо­ зиции исследуемой поверхности, отнесенная к 2л; А,=0,63*10“6 м — длина волны из­ лучения; а, b — индексы направления спекл-голограммы.

Деформации вычисляли по формулам:

и у на соответствующих голографических интерферограммах с направлением наблюде­ ния а и Ь.

На рис. 2 представлена голографическая интерферограмма базальтополимерного ма­ териала при его равномерном нагреве

матрице в местах соприкосновения (сближения) базальтовых частиц и вблизи острых углов частиц. Максимальная концентрация нормальных напряжений в матрице достигает в этих местах величины 3,4 по сравнению со средними напряжениями на границе раз­ дела матрица—наполнитель.

Таким образом, исследованный базальтопластик является термически напряженным материалом с высоким и неравномерным уровнем тепловых напряжений, которые при большом температурном перепаде могут оказаться опасными и приводить к растрески­ ванию матрицы, особенно в местах сближения базальтовых частиц, вблизи их острых углов и на границе раздела матрица—наполнитель.

На рис. 3 представлена голографическая интерферограмма базальтополимерного

композита, характеризующая движение температурного фронта линии равных темпера­ тур при неравномерном нагреве в точке, равноудаленной от интерференционных полос. Как следует из анализа рис. 3, случайные отклонения в скорости распространения тем­ пературного фронта, обусловленные неоднородностью материала, приводят к искаже­ ниям фронта, которые не превышают 0,3 от среднего размера включений.

Как следует из анализа аналогичных (рис. 4) голографических интерферограмм исследованного дисперсно армированного композита при его одноосном сжатии, мак­ симальная концентрация напряжений в композите достигает 4,2 в местах сближения частиц с острыми углами. При этом областей концентрации напряжений значительно меньше, чем в случае равномерного нагрева. Коэффициент концентрации средних дефор­

При определении по голографическим интерферограммам значений ai и а2, которые используются затем для расчета эффективных упругих модулей композита, необходимо проводить усреднение деформаций в матрице, а затем в наполнителе. Это усреднение можно вести либо по площади, либо по ансамблю (по совокупности однотипных ситуа­ ций). В теории упругих микронеоднородных сред, как правило, считают выполняющимся условие идентичности таких усреднений (условие эргодичности) [5]. Однако это условие, являясь некоторой идеализацией, в некоторых случаях может существенно нарушаться. Так, если для конструкций из композитных материалов, все размеры которых намного больше характерных размеров армирующих элементов, это условие соблюдается прак­ тически точно, то для образцов или конструкций, размеры которых соизмеримы с харак­ терными размерами нерегулярно расположенных включений случайной формы, следует ожидать отклонения от эргодичности и, как следствие, проявления масштабного эф­ фекта. С целью проверки условия эргодичности для образцов базальтополимериого композита произвели усреднение нормальных напряжений в матрице, действующих на площадках, ортогональных направлению сжатия, как по объему, так и по ансамблю. В качестве однотипных областей выделялись области шириной 0,1 от общей ширины образца, прилегающие к свободным ненагруженным поверхностям, и оставшаяся сред­ няя часть образца, удаленная от свободных поверхностей.

В результате вычислений значение указанного напряжения, усредненное по ан­ самблю, оказалось на 4,8% меньше значения, усредненного по объему. При этом сред­ нее значение напряжений в областях, прилегающих к свободным поверхностям, на 10% меньше среднего значения в срединной области. Следовательно, условие эргодичности для образцов базальтополимерного композита выполняется лишь приближенно, если их размеры меньше пяти-десяти средних характерных размеров армирующих частиц базальта, а интегральная жесткость прилегающих к свободной поверхности объемов базальтопластика меньше жесткости внутренних его объемов.

Заметим также, что, как следует из анализа голографических интерферограмм, в условиях одноосного сжатия (макрооднородная деформация) в отдельных частицах ба­ зальта возникают существенно неоднородные деформации изгиба, которые для некото­ рых близко расположенных и соприкасающихся частиц, а также частиц с острыми уг­ лами" достигают 40% от однородных деформаций сжатия.

Следовательно, напряженно-деформированное состояние некоторой области базальтопластика определяется не только средними напряжениями и локальными значениями постоянных упругости, но и существенно зависит от напряженно-деформированного со­ стояния в соседних областях, флюктуации геометрических параметров и расположения армирующих частиц базальта.

1. Литишенко В. А. Диагностика жесткости и прочности материалов. Рига, 1968. 141 с.

2.Рассоха А. А. Определение параметров поверхностных трещин методами, совме­ щающими голографию и спекл-интерферометрию. — Физ.-хим. механика материалов, 1980, № 4, с. 98—101.

3.Рассоха А. А. Применение спекл-голографической интерферометрии для исследо­ вания напряженно-деформированного состояния диска ГТД вблизи замкового соедине­ ния с лопаткой. — Проблемы прочности, 1980, № 5, с. 111—118.

4.Рассоха А. А. Исследование деформаций твердых тел с помощью методов, со­ вмещающих голографическую и спекл-интерферометрию. — В кн.: Физические основы голографии. Л., 1979, с. 160—171.

5. Шермергор Т. Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М., 1977. 400 с.

СВОЙСТВА волокон

Цирлин А. М., Щетилина Е. А., Оболенский А. В., Посохина Э. Г., Балагурова Н. М., Пронин Ю. Е. Исследование остаточных напряжении в борных

нитях

СВОЙСТВА МАТРИЦЫ

теплостойких и прочных армированных пластиков

Ступаков Г. П., Воложин А. И., Козловский А. П., Ремизов С. М., Диденко И. Е.

C O N T E N T S

PROPERTIES OF FIBRES

Цирлин. А. М., Щетилина Е. А., Оболенский А. В., Посохина Э. Г., Балагурова Н. М., Пронин Ю. Е. Исследование остаточных напряжений в борных нитях. — Механика композитных материалов, 1982, N° 5, с. 771—774. ISSN 0203-1272.

На основе проведенных исследований создана лабораторная установка и разработана методика определения осевых остаточных напряжений в борных нитях. Исследовано распределение внутренних напряжений в борных нитях в зависимости от диаметра и термической обработки. Установлена связь между характером разрушения борных ни­ тей и распределением в них остаточных напряжений. Намечены пути повышения проч­ ности борных нитей. Табл. 2, ил. 4, библиогр. 4 назв.

УДК 678.6:541.67

Зайцев Б. А., Храмова Г. И., Цыганкова Т. С., Киселева Р. Ф., Лайус Л. А., Бессо­ новым. И., Лебедева М. Ф., Захаров С. К.. Роливсаны — новые связующие для тепло­ стойких и прочных армированных пластиков. — Механика композитных материалов, 1982, N° 5, с. 775—778. ISSN 0203-1272.

Рассмотрены строение, режим отверждения и свойства новых теплостойких связующих для армированных пластиков — роливсаиов. Показана способность роливсанов отверж­ даться двухстадийным полимеризационно-полициклоконденсационным методом; при этом на первой стадии из легкоплавкой мономерно-олигомерной композиции образуется изделие заданной формы без выделения побочных летучих продуктов и без применения растворителей посредством трехмерной сополимеризации компонентов; на стадии допол­ нительной обработки материала протекают реакции перестройки первичной полимерной сетки в термостойкие циклические структуры. Показано, что на основе роливсанов мо­ гут быть получены композиционные материалы с широким диапазоном температур экс­ плуатации (от —190 до 350°С). Оценен температурный индекс стеклопластиков на ос­ нове связующего марки Роливсан МВ-1. Отмечено, что по ресурсу работы при повышен­ ных температурах роливсаны значительно превосходят термостойкие эпоксидные и фе­ ноло-альдегидные смолы. Табл. 1, ил. 5, библиогр. 6 назв.

УДК 539.374:678.067

Йиорова PI., Кафка В. Структурная математическая модель реологической деформации двухкомпонентного материала. — Механика композитных материалов, 1982, № 5, с. 779—783. ISSN 0203-1272.

Развивается теория математической модели реологической деформации двухкомпонент­ ного материала. Исходной моделью служит бетон, представленный в виде материала, образованного двумя составляющими. Роль одной из составляющих — упругих включе­ ний — играют грубые фракции заполнителя, вторую составляющую — матрицы типа Максвелла — представляет остальная часть объема данного материала. Определена теоретическая зависимость напряжений и деформаций в процессе ползучести как в композите, так и в составляющих. Решена задача об идентификации параметров мате­ матической модели по экспериментальной кривой ползучести при сжатии. Следует отме­ тить, что согласно модели напряжение в грубых фракциях заполнителя при an = const в начале нагружения существенно увеличивается, принимая в последующем постоянное значение. Ил. 1, библиогр. 4 назв.

УДК 539.376:678

Каримбаев Т. Д. Податливость однонаправленно армированного неупругого мате­ риала. — Механика композитных материалов, 1982, N° 5, с. 784—788. ISSN 0203-1272.

В предположении, что поведение композиции определяется поведением ее структурных компонентов, получены физические соотношения на участках активного и пассивного нагружения для частных случаев нагружения однонаправленно армированного тела. На основе этих соотношений построены определяющие зависимости между компонентами тензоров напряжений и деформации для трансверсально-изотропного тела. Ил. 2, бнблиогр. 12 назв.

УДК 539.3:666.97 Осетинский /О. В., Подвальный А. М.. О выборе модели для расчета собственных нап­

ных («плоскость с регулярно расположенными круглыми включениями») структурных моделей, использовавшихся ранее, а также предлагаемых в статье для расчета собст­ венных напряжений в бетоне. Показано, что, несмотря на кажущиеся существенными различия моделей, получаемые с их помощью решения характеризуются значительной устойчивостью и слабо зависят от типа модели. Проведено обсуждение полученных дан­ ных, и предложены объяснения устойчивости решений и соответствия результатов, полу­ чаемых при исследовании весьма схематизированных моделей и сложного объекта. Ил. 6, библиогр. 12 назв.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОЛЛОКВИУМ

«Критерии разрушения структурированных сред»

(Гренобль, Франция, 20—24 июня 1983г.)

Коллоквиум будет посвящен изучению критериев разрушения материа­ лов, обладающих ориентированной внутренней структурой (как прису­ щей материалу в недеформированном состоянии, так и возникшей в процессе деформирования). Особое внимание будет уделено процес­ сам, протекающим в интервале между микро- и макроуровнем, а также эволюции условий разрушения вследствие длительного деформирова­ ния, анизотропного упрочнения, образования ориентированных трещин и анизотропных дефектов. Коллоквиум должен способствовать разработке или усовершенствованию математической формулировки критериев раз­ рушения применительно к материалам с ориентированной внутренней структурой и экспериментальных методов, позволяющих получить объ­ ективные данные об анизотропии прочности. Цель коллоквиума в этой связи может быть сформулирована как создание объединенного теоре­ тико-экспериментального подхода к критериям разрушения структури­ рованных сред.

Конкретные темы сообщений будут касаться теоретических, эксперимен­ тальных и прикладных аспектов механики разрушения, в которых учиты­ вается анизотропия различных структурированных сред — металлов, сплавов, композитных материалов, грунтов, горных пород, песка, древе­ сины, мягких и костных биологических тканей, пористых материалов и т. д. Специальные вопросы:

—формулировка критериев разрушения анизотропного тела при слож­ ных напряженных состояниях;

—исследование и прогнозирование различных видов разрушения, соот­ ветствующих конкретному виду ориентации и типу приложенных нап­ ряжений;

—исследование диапазона от анизотропии на микроуровне (вследствие наличия внутренней структуры или из-за внутреннего растрескивания и повреждения) до анизотропии в макроскопических критериях;

—экспериментальная оценка условий разрушения анизотропных тел при сложном напряженном состоянии в связи с внутренней структу­ рой и ее эволюцией при длительном деформировании;

—корректная интерпретация результатов испытаний при нагружениях под углом к осям анизотропии, вплоть до полного разрушения об­ разца;

—влияние путей нагружения;

—возможность рассмотрения материала, обладающего внутренней структурой, как однородного;

—модельные испытания;

—структурированные среды в технике.

Предполагаем ое количество сообщений составит около 50. Участие в коллоквиуме по

можно участие в работе коллоквиума ограниченного числа лиц, не представивших доклады .

Суворова Ю. В. Типы разрушения неупругих материалов в зависимости от скорости нагружения и температуры и соответствующие им критерии прочности. — Механика композитных материалов, 1982, № 5, с. 797—803. ISSN 0203-1272.

Сделана попытка построения критериев прочности в зависимости от типа разрушения. При увеличении скорости нагружения или понижении температуры наблюдается переход от разрушения, являющегося следствием накопления повреждений, к разрушению от распространения макротрещины. Показано, как этот переход может быть связан с об­ разованием и ростом дефектов в однородном материале (полимер) и в композите. Возможности предложенной модели иллюстрируются примерами и сопоставлением с экспериментальными данными. Табл. 1, ил. 4, библиогр. 7 назв.

УДК 539.4:678.067

Калинников А. Е., Кургузкин М. Г Длительная прочность прессованного композита

в условиях одноосного программного растяжения—сжатия. 1. Сравнительный анализ некоторых гипотез накопления повреждений. — Механика композитных материалов, 1982, № 5, с. 804—809. ISSN 0203-1272.

Приведены результаты экспериментального исследования длительной прочности прессо­ ванного композита на основе порошка алюминия в условиях стационарного и програм­ много нагружения. Для прогнозирования долговечности при программном ступенчатом нагружении использован ряд известных критериев длительной прочности. Показано, что долговечность при знакопостоянном нагружении хорошо описывается с помощью на­ следственных критериев длительной прочности. В случае знакопеременного нагружения ни один из рассмотренных критериев не дает удовлетворительной точности прогноза долговечности. Табл. 3, ил. 3, библиогр. 18 назв.

УДК 624.07ЗЛО1:678.067

Преображенский И. Н., Шасалимов Ж. Ш. Расчет частот собственных колебаний ани­ зотропных пластин с отверстиями. — Механика композитных материалов, 1982, № 5, с. 810—814. ISSN 0203-1272.

Приведены результаты исследования основной частоты собственных колебаний анизо­ тропных прямоугольных пластинок с прямоугольными, круговыми и эллиптическими свободными от опор отверстиями. Рассмотрены различные случаи закрепления внешнего контура. Считается, что для пластинки имеет место гипотеза Кирхгофа—Лява. Дефор­ мации предполагаются малыми. Приведены графики изменения частотного параметра в зависимости от расположения и изменения длины большой оси эллипса, а также в зави­ симости от изменения коэффициента армирования. Табл. 2, ил. 3, библиогр. 3 назв.

УДК 624.074.001:678.067

Сирюс В. 10., Тетере Г А. Рациональное армирование цилиндрических ортотропных вяз­ коупругих оболочек при осевом сжатии. — Механика композитных материалов, 1982, № 5, с. 815—820. ISSN 0203-1272.

Решается задача устойчивости цилиндрической вязкоупругой оболочки, нагруженной осевым сжимающим усилием. Учитываются деформации поперечных сдвигов по модели типа Тимошенко. В качестве физических соотношений для описания деформативных свойств материала используются линейный закон ползучести Больцмана—Вольтерры и структурная модель композита. Исследованы изменения амплитуды прогиба во времени в зависимости от принятой модели учета ползучести материала, уровня нагрузки, ^амплитуды начального прогиба и схем армирования. Показано, что для цилиндрической ортотропной оболочки, находящейся под длительным воздействием осевой силы, оптималь­ ная структура армирования ее материала существенно зависит от времени эксплуатации конструкции. Табл. 1, ил. 5, библиогр. 9 назв.

УДК 624.074.001:678.067 Богданович А. Е., Фелдмане Э. Г. Численное исследование процесса выпучивания и

анализ прочности слоистых цилиндрических оболочек при осевых ударных нагруз­ ках. — Механика композитных материалов, 1982, № 5, с. 821—832. ISSN 0203-1272.

Изложена методика численного решения задачи о деформировании ортотропной ци­ линдрической оболочки при осевом ударе. Она учитывает совместное протекание следующих процессов: распространения вдоль оболочки возмущений, вызванных прило­ женными на торцах нагрузками; осесимметричного выпучивания в окрестностях тор­ цов, возникающего вследствие нелинейного краевого эффекта; неосесимметричного вы­ пучивания, обусловленного наличием начальных несовершенств формы оболочки. В результате численных расчетов установлены условия, при которых допустимо раздель­ ное решение осесимметричной нелинейной волновой задачи и нелинейной задачи неосесимметричиого динамического выпучивания. Показано, что в случаях взаимодейст­ вия процессов осесимметричного и пеосесимметричиого выпучивания особую роль играют условия закрепления торцов оболочки и вид начальных несовершенств формы. Разработана методика определения величины нагрузки, при которой в оболочке возни­ кает первый дефект, и координат этого дефекта. На примере оболочки из углеплас­ тика показано, что в зависимости от скорости нагружения процесс разрушения может начаться как на безмоментной стадии деформирования, так н в зонах осесимметрич­ ного либо пеосесимметричиого выпучивания. Ил. 7, библиогр. 17 назв.