К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

УДК 539.375: 621.763

Авторы:

С.И. Скипочка, д-р техн. наук, профессор,

Т.А. Паламарчук, д-р техн. наук, ст. науч. сотр.,

Н.Т. Бобро, магистр

(ИГТМ НАН Украины)

В.П. Куринной, д-р техн. наук, доцент

(ГВУЗ «НГУ» )

Аннотация. Прочность хрупких материалов снижается с ростом абсолютных размеров тела и это, как правило, объясняют с позиции теории «слабейшего звена», т.е. повышением вероятности попадания в нагруженную зону достаточно опасного дефекта, снижающего реализацию прочности. Однако масштабный эффект следует также из предположения, что накопленная в объеме тела упругая энергия переходит в работу разрушения по некоторой поверхности. В результате рассмотрения и анализа особенностей структурно-неоднородных тел выявлены в качестве наиболее информативных параметров, характеризующих устойчивость различных композитных конструкций, следующие величины: критическое значение межслойных касательных напряжений, межслойная сдвиговая прочность при кручении, предел прочности при сжатии композитного прямоугольного образца, обобщенной критерий прочности А. К. Малмейстера, вероятность разрушения элемента структуры композитного материала, вероятность совместного разрушения двух произвольных элементов композитных материалов, критическое значение амплитуды волн напряжений, критическое значение скорости изменения напряжения, критическое значение градиента напряжений, критическое значение удельной упругой мощности.

Ключевые слова: композитные материалы, критерии устойчивости, прочность, разрушение.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Полилов, А. Н. Объяснение масштабного эффекта на основе энергетического критерия разрушения / А. Н. Полилов // Механика твердого тела. – 1984. – №1. – С. 106–110.

2. Работнов, Ю. Н. Сопротивление материалов / Ю. Н. Работнов. – М.: Физматгиз, 1962. – 455 с.

3. Качанов, Л. М. Разрушение композитных материалов путем расслоения / Л. М. Качанов // Механика полимеров. – 1976. – №5. – С. 918–922.

4. Слепян, Л. И. Механика трещин / Л. И. Слепян. – Л.: Судостроение, 1981. – 295 с.

5. Полилов, А. Н. Развитие расслоения при сжатии композитов / А. Н. Полилов, Ю. Н. Работнов // Изв. АН СССР. МТТ. – 1983. – №4. – С. 166–171.

6. Соколкин, Ю. В. Механика деформирования и разрушения структурно неоднородных тел / Ю. В. Соколкин, А. А. Ташкинов. – М.: Наука, 1984. – 114 с.

7. Малмейстер, А К. Сопротивление полимерных и композитных материалов / А К. Малмейстер, В. П. Тамуж, Г. А. Тетерс. – Рига: Зинатне, 1980. – 572 с.

8. Гольденблат, И. И. Длительная прочность и машиностроение / И. И. Гольденблат, В. Л. Бажанов, В. А. Копнов. – М.: Машиностроение, 1877. – 248 с.

9. Работнов, Ю. Н. Ползучесть элементов конструкций / Ю. Н. Работнов. – М.: Наука, 1966. – 752 с.

10. Мельников, С. В. Свойства случайных полей применительно к задачам механики стохастически неоднородных сред / С. В. Мельников, Ю. В. Соколкин // Упругое и вязкоупругое поведение материалов и конструкций. – Свердловск: УНЦ АН СССР, 1981. – С. 113–118.

11. Соколкин, Ю. В. О методе расчета структурных напряжений в эластомерных композитах / Ю. В. Соколкин, Л. И. Миронович // Краевые задачи теории упругости и вязкоупругости. – Свердловск: УНЦ АН СССР, 1980. – С. 3–19.

12. Крамер, Г. Математические методы статистики / Г. Крамер. М.: Мир, 1975. – 648 с.

13. Курінний, В. П. Фізичні аспекти руйнування гірських порід вибухом / Курінний В.П. – Дніпропетровськ: НГУ, 2009. – 158 с.

Об авторах

Скипочка Сергей Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий отделом механики горных пород, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина, skipochka@ukr.net

Паламарчук Татьяна Андреевна, доктор технических наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник в отделе механики горных пород, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина, tp208_2008@ukr.net

Бобро Николай Трофимович, магистр, ведущий специалист в отделе механики горных пород, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина, igtmnanu@yandex.ru

Куринной Владимир Павлович, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры физики Государственного высшего учебного заведения «Национальный горный университет» Украины (ГВУЗ «НГУ» Украины), Днепропетровск, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.