Концентрация напряжений в слое тканого композита с локальными дефектами при двухосном однородном равнокомпонентном макродеформировании

Разработана модель слоя тканого композита полотняного плетения с поликристаллической матрицей. При двухосном равнокомпонентном макродеформировании на основе численного решения краевых задач методом конечных элементов определены коэффициенты концентрации напряжений, вызванные наличием локальных технологических дефектов в виде разрыва нитей утка и закрытых пор. Численное решение краевых задач методом конечных элементов проведено с использованием некоммерческого пакета Code-Aster, входящего в состав платформы SALOME-MECA. Определены области внутри слоя тканого композита, в которых коэффициенты концентрации напряжений достигают максимальных значений. Установлено, что контакт с трением между нитями армирующего каркаса (по сравнению с обеспечением условий наличия гарантированного слоя матрицы вокруг каждого волокна) является причиной значительного увеличения значений коэффициентов концентрации напряжений, а главными механизмами, инициирующими разрушение поликристаллической матрицы, являются сдвиги. Показано, что с помощью технологических операций, обеспечивающих заполнение материалом матрицы полостей локальных дефектов, можно снизить концентрацию напряжений и повысить способность материала сопротивляться внешнему силовому воздействию.

тканый композит с искривлёнными волокнами, поликристаллическая матрица, локальный технологический дефект, внутренняя пора, контакт с трением, разрыв волокна, коэффициенты концентрации напряжений, двухосное равнокомпонентное макродеформирование