Ефективні пружні властивості шаруватих композитів при недосконалій адгезії
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.05.056Ключові слова:
ефективні пружні властивості, недосконала адгезія, пористий міжфазний шар, стохастичні рівняння, умови недосконалого контакту, шаруватий композитАнотація
Розглянуто задачу про ефективні пружні властивості шаруватого композитного матеріалу стохастичної структури при недосконалій адгезії, яка моделюється міжфазним шаром з дефектами у вигляді мікропор. На поверхнях поділу міжфазного шару з шаром наповнювача і матриці виконуються умови досконалого контакту у вигляді неперервності переміщень і поверхневих напружень. Міжфазні шари розглядаються як третій компонент, що складається із пористих приповерхневих шарів двох компонентів і апретуючих покриттів. При розв’язанні задачі використано стохастичні диференціальні рівняння в переміщеннях для багатокомпонентного КМ шаруватої структури з ізотропними і анізотропними компонентами. На основі отриманого розв’язку досліджено ефективні властивості трикомпонентного КМ шаруватої структури. По- будовано криві залежностей ефективних пружних постійних шаруватого матеріалу з ізотропними компонентами від об’ємного вмісту наповнювача і пористості міжфазного шару.
Завантаження
Посилання
Khoroshun, L. P. (1968). Statistical theory of deformation of unidirectional fibrous materials. Int. Appl. Mech., 4, No.7, pp. 5-9. doi: https://doi.org/10.1007/BF00889328
Khoroshun, L. P. (1972). Elastic properties of materials reinforced by unidirectional short fibers. Int. Appl. Mech., 8, No.12, pp. 1358-1363. doi: https://doi.org/10.1007/BF00883533
Khoroshun, L. P. (1974). Prediction of thermoelastic properties of materials strengthened by unidirectional discrete fibers. Int. Appl. Mech., 10, No.12, pp. 1288-1293. doi: https://doi.org/10.1007/BF00882133
Nazarenko, L., Stolarski, H., Khoroshun, L. & Altenbach, H. (2018). Effective thermo-elastic properties of random composites with orthotropic and aligned ellipsoidal inhomogeneties. Int. J. of Solids and Structures, 136-137, pp. 220-240. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2017.12.016
Sangani, A. S. & Mo, G. (1997). Elastic interactions in particulate composites with perfect as well as imperfect interfaces. J. Mech. Phys. Solids, 45, pp. 2001-2031. doi: https://doi.org/10.1016/S0022-5096(97)00025-2
Achenbach, J. D. & Zhu, H. (1989). Effect of interfacial zone on mechanical behavior and failure of fiber-reinforced composites. J. Mech. Phys. Solids, 37, pp. 381-393. doi: https://doi.org/10.1016/0022-5096(89)90005-7
Benveniste, Y. (1985). The effective mechanical behavior of composite materials with imperfect contact between the constituents. Mech. Mater., 4. pp. 197-208. doi: https://doi.org/10.1016/0167-6636(85)90016-X
Benveniste, Y. & Miloh, T. (2001). Imperfect soft and stiff interfaces in two-dimensional elasticity. Mech. Mater., 33, pp. 309-323. doi: https://doi.org/10.1016/S0167-6636(01)00055-2
Gu, S. T. & He, Q. C. (2011). Interfacial discontinuity relations for coupled multifield phenomena and their application to the modeling of thin interphase as imperfect interfaces. J. Mech. Phys., 59, pp. 1413-1426. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmps.2011.04.004
Gu, S. T., Liu, J. T. & He, Q. C. (2014). Size-dependent effective elastic moduli of particulate composites with interfacial displacement and traction discontinuities. Int. J. Solids Struct., 51, pp. 2283-2296. doi:
https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2014.02.033
Hashin, Z. (1990). Thermoelastic properties of fiber composites with imperfect interface. Mech. Mater., 8, pp. 333-348. doi: https://doi.org/10.1016/0167-6636(90)90051-G
Nazarenko, L., Stolarski, H. & Altenbach, H. (2017). A model of cylindrical inhomogeneity with spring layer interface and its application to analysis of short-fiber composites. Composite Structures, 160, pp. 635-652. doi: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.10.024
Hashin, Z. (2002). Thin interphase imperfect interface in elasticity with application to coated fiber composites. J. Mech. Phys. Solids, 50, pp. 2509-2537. doi: https://doi.org/10.1016/S0022-5096(02)00050-9
Kregers, А. F. (1988). Mathematical modeling of thermal expansion of spatially reinforced composites. Mechanics of Composite Materials, No. 3, pp. 433-441 (in Russian). doi: https://doi.org/10.1007/BF00606602
Khoroshun, L. P. (2018). Effective elastic properties of unidirectional fibrous composite materials with interfacial defects. Int. Appl. Mech., 54, No. 6, pp. 628-641. doi: https://doi.org/10.1007/s10778-018-0917-8
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
