Приповерхнева втрата стійкості у шаруватому композитному матеріалі при недосконалому контакті між шарами
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2022.06.028Ключові слова:
шаруватий композитний матеріал, поверхневе навантаження, недосконалий контакт, макротріщина, форма втрати стійкості, критичне навантаження, метод сіток, паралельні обчисленняАнотація
З використанням основних співвідношень тривимірної лінеаризованої теорії стійкості у рамках моделі кусково-однорідного середовища отримано розв’язок задачі стійкості шаруватого композитного матеріалу при стисканні поверхневим навантаженням вздовж напрямку армування. Розглянуто випадок недосконалого контакту між шарами, який моделюється періодичною системою макротріщин у вигляді математичного розрізу з вільними від напружень берегами. Використана розрахункова модель для граничних умов на бічних сторонах багатошарового зразка з композитного матеріалу, які відповідають умовам симетрії. Досліджено вплив розміру тріщин на згасання форм приповерхневої втрати стійкості та критичні навантаження. Для чисельного розв’язку задачі використано метод сіток на основі модифікованого варіаційно-різницевого підходу. В рамках обчислювального експерименту застосовані послідовні і паралельні алгоритми методів
Холецького та ітерування підпростору.
Завантаження
Посилання
Guz, A. N. (2008). Fundamentals of the compressive fracture mechanics of composites. Edition in 2 vulumes (Vol. 1. Fracture in structure of materials. Vol. 2. Related mechanisms of fracture. ) Kyiv: LITERA (in Russian).
Guz, A. N. (2019). Nonclassical Problems of Fracture/Failure Mechanics: On the Occasion of the 50th Anniversary of Research (Review). II. Int. Appl. Mech., 55, Nо. 3, pp. 239-295. https://doi.org/10.1007/s10778-019-00954-2
Guz, A. N., Bogdanov, V. L. & Nazarenko, V. M. (2020). Fracture of Materials Under Compression Along Cracks. Advanced Structured Materials, Vol. 138. Cham: Springer Nature Switzerland AG.
Guz, A. N. (1986). Fundamentals of three-dimensional theory of stability of deformable bodies. Kyiv: Vysha Shkola (in Russian).
Guz, A. N. (1999). Fundamentals of the Three-Dimensional Theory of Stability of Deformable Bodies. Berlin: Springer-Verlag Heilberg.
Guz, A. N. & Kokhanenko Yu. V. (2001). Numerical Solution of Three-Dimentional Stability Problems for Elastic Bodies. Int. Appl. Mech., 37, Nо. 11, pp. 1369-1399.
Bystrov, V. M., Dekret, V. A. & Zelenskii, V. S. (2017). Loss of Stability in a Composite Laminate Compressed by a Surface Load. Int. Appl. Mech., 53, No. 2, pp. 156-163.
Bystrov, V. M. (2019). End effect and near-surface buckling in a laminate composite material compressed by a surface load. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 10, pp. 29-37 (in Russian). https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.10.029
Guz, I. A. (1998). Composites with interlaminar imperfections: substantiation of the bounds for failure parameters in compression. Compos Part B., 29, No. 4, pp. 343-350.
Soutis, C. & Guz, I. A. (2006). Fracture of layered composites by internal fibre instability: Effect of interfacial adhesion. Aeronout J., 110, No. 1105, pp. 185-195.
Guz, I. A., Menshykova, M. & Soutis, C. (2016). Internal instability as a possible failure mechanism for layered composites. Phil. Trans. R. Soc., A 374., pp. 1841-1847. https://doi.org/10.1098/rsta.2016.0019
Grygorenko, Ya. M., Shevchenko, Yu. N., Vasilenko, A. T. et al. (2002). Computaional methods. Mechanics of composites: In 12 volumes. Editor-in-Chief A. N. Guz. Vol. 11. Kyiv: A. S. K. (in Russian).
Pissanetzky, S. (1984). Sparse Matrix Technology. London: Academic Press (in Russian).
Khimich, A. N., Molchanov, I. N., Popov, A. V., Chistyakova, T. V. & Yakovlev, M. F. (2008). Parallel Algorithms for Solving Problems of Computational Mathematics. Kyiv: Naukova Dumka (in Russian).
Dekret, V. A., Bystrov, V. M. & Zelenskiy, V. S. (2021). Numerical analysis of the buckling of near-surface short fibers in a weakly reinforced composite material. Int. Appl. Mech., 57, Nо. 11, pp. 687-699. https://doi.org/10.1007/s10778-022-01118-5
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
