Отправить статью по E-mail 
ПОДХОД ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ УТОЧНЕННЫХ ОБОБЩЕННЫХ МОДЕЛЕЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОМПОЗИТОВ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ
- Авторы: Гусев Е.Л.1,2, Бакулин В.Н.3
-
Учреждения:
- Институт проблем нефти и газа Федерального исследовательского Центра “Якутский научный Центр Сибирского Отделения РАН”
- Институт математики и информатики Северо-Восточного федерального университета
- Институт прикладной механики Российской академии наук
- Выпуск: Том 520, № 1 (2024)
- Страницы: 35-42
- Раздел: МАТЕМАТИКА
- URL: https://ogarev-online.ru/2686-9543/article/view/280129
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686954324060065
- EDN: https://elibrary.ru/KKWOVV
- ID: 280129
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Предложен подход для построения уточненных обобщенных моделей долговечности композитов в экстремальных условиях на основе современных положений кинетической теории прочности. В рамках вариационных постановок предложены и разработаны эффективные методы прогнозирования определяющих характеристик (остаточного ресурса, прочности, надежности, долговечности) композитов в экстремальных условиях внешней среды. Проведенные исследования позволили разработать методологию согласования определяющих параметров физических моделей на микроуровнях с соответствующими определяющими параметрами математических моделей на макроуровнях, что позволяет решить задачу восстановления параметров физико-химических процессов, происходящих на микроуровнях и приводящих к деструктивным изменениям в композитах и ухудшению их характеристик с течением времени.
Об авторах
Е. Л. Гусев
Институт проблем нефти и газа Федерального исследовательского Центра “Якутский научный Центр Сибирского Отделения РАН”; Институт математики и информатики Северо-Восточного федерального университета
Email: elgusev@mail.ru
Якутск, Россия; Якутск, Россия
В. Н. Бакулин
Институт прикладной механики Российской академии наук
Email: vbak@yandex.ru
г. Москва, Россия
Список литературы
- Уржумцев Ю. С. Прогнозирование длительного сопротивления полимерных материалов. М.: Наука, 1982. 222 с.
- Каблов Е. Н., Старцев О. В. Влияние внутренних напряжений на старение полимерных композиционных материалов // Механика композитных материалов. 2021. Т. 57. № 5. С. 805–822.
- Степанов М. Н., Зинин А. В. Прогнозирование характеристик сопротивления усталости материалов и элементов конструкций. М.: Инновационное машиностроение, 2007. 392 с.
- Bakulin V. N. Ostrik A. V. The combined thermal and mechanical effect of radiation and shock waves on a multilayer orthotropic shell with a heterogeneous coating. J. Appl. Math. Mech. 78 (2), 155–162 (2014).
- Bakulin V. N. Ostrik A. V. Nonstationary deformation and failure of composite shells. Mech. Solids. 43 (4), 635–641 (2008).
- Bakulin V. N., Bugay I. V., Ostrik A. V. Universal Numerical Code For Modeling Of Non-Static Deformation And Destruction Of Sandwich Thin Constructions Under Action Of Intensive Energy Fluxes. Marine Intellectual Technologies. 2010. № 2(8). P. 3–6.
- Бакулин В. Н., Острик А. В., Потапенко А. И. Расчет коэффициента Грюнайзена при облучении гетерогенного материала с полыми микросферами и пластическим связующим // Проблемы машиностроения и надежности машин. М. 2001. № 2. С. 84—89.
- Петров М. Г. Прочность и долговечность элементов конструкций. Подход на основе моделей материала как физической среды. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. 463 с.
- Петров В. А., Башкарев А. Я., Веттегрень В. И. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов. СПб.: Политехника, 1993.
- Реутов А. И. Прогнозирование климатической стойкости полимерных материалов, применяемых в строительстве // Вестник ТГАСУ. 2009. № 2. С. 127–141.
- Lurie S. A., Solyaev Yu. O., Nguen D. Q. u.a. Experimental investigation modeling the impact of thermocycling on mechanical properties of carbon fiberreinforcedplastic // Composites: Mechanics, Computations, Applications. An International Journal. 2015. V. 3. № 7. P. 1–13.
- Dumansky A. M., Tairova L. P. Time-dependent behavior of carbon fibre reinforced laminates // Proceedings of the Second Int. Conference on advanced composite materials and technologies for aerospace applications. Wrexham, North Wales, United Kingdom, 2012. P. 75—79.
- Реутов А. И. Прогнозирование надежности строительных изделий из ПМ. М.: РИФ “Стройматериалы”. 2007. 184 с.
- Потапова Л. Б., Ратнер С. Б. Прогноз долговечности хрупких полимеров по результатам кратковременных испытаний на прочность // МКМ. 1990. № 4. С. 742–745.
- Кикоин А. К., Кикоин И. К. Молекулярная физика. М.: Лань, 2008. 408 с.
- Регель В. Р., Слуцкер А. Ж., Томашевский Э. Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. 660 с.
- Уржумцев Ю. С., Черский И. Н. Научные основы инженерной климатологии полимерных и композитных материалов // Механика композитных материалов. 1985. № 4. С. 708–714.
- Булманис В. Н., Старцев О. В. Прогнозирование изменения прочности полимерных волокнистых композитов в результате климатического воздействия / Препринт. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1988. 32 с.
- Булманис В. Н., Ярцев В. А., Кривонос В. В. Работоспособность конструкций из полимерных композитов при воздействии статических нагрузок и климатических факторов // Механика композит. материалов. 1987. № 5. С. 915–920.
- Gusev E. L., Bakulin V. N. Variation formulations of inverse problems in forecastting the residual life of composites // Doklady Physics. 2018. V. 63. № 9. P. 388–392.
- Gusev E. L., Bakulin V. N. Optimal control under a decrease in the thermal-field intensity based on selection of the heterogeneous – construction structure in the variational formulation // Doklady physics. 2018. V. 63. № 5. P. 213–217. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1392/1/012008
- Gusev E. L., Bakulin V. N. Variational Methods of Solving Problems on Control of the Intensity of a Temperature Field // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2021. V. 94, № 5. P. 1117–1123.
- Gusev E. L., Bakulin V. N. Generalized Durability Models and their Application to Solving Problems on Predicting the Defining Characteristics of Composites // Mechanics of Composites Materials. 2022. V. 58. № 3. P. 355–364
- Gusev E. L., Bakulin V. N. Mathematical Methods for Predicting the Determining Characteristics of Composite under the Influence of Extreme Factors // AIP Conference Proceedings, 2023, 2948(1), 020030.
- Колосова А. С., Сокольская М. К., Виткалова И. А. и др. Современные полимерные композиционные материалы и их применение // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2018. № 5-1. С. 245–256.
Дополнительные файлы
