АНАЛІЗ МОДЕЛЕЙ ТА МЕТОДІВ ОЦІНКИ МІЦНІСТНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.18372/0370-2197.3(100).17891

Ключові слова:

композиційні матеріали, методи випробувань, стандартизація, моделювання, критерії руйнування

Анотація

та проведення стандартизованих механічних випробувань при розробці нових композиційних матеріалів з метою підвищення надійності виробів та конструкцій. Проведено аналіз сучасних програмних комплексів скінченно-елементного аналізу SolidWorks, ANSYS, Abaqus та Patran/Nastran та розглянуто потенційні механізми руйнування при моделюванні властивостей композиційних матеріалів. Проаналізовано методи механічних випробувань композиційних матеріалів, умови та процедуру проведення випробувань за стандартами ISO та ASTM. Аргументована процедура створення нормативно-технічної бази у сфері виробництва та застосування композиційних матеріалів.

Біографії авторів

 Оксана Мікосянчик, Національний авіаційний університет

докт. техн. наук, професор, завідувач кафедри прикладної механіки та інженерії матеріалів, Національний авіаційний університет, пр. Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна, 03058

Євген Педан, Національний авіаційний університет

здобувач вищої освіти освітнього ступеня магістр за спеціальністю 152 «Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка», освітньо-професійна програма «Якість, стандартизація та сертифікація», Національний авіаційний університет

 Рудольф Мнацаканов, Національний авіаційний університет

 д. техн. наук, професор, професор кафедри підтримання льотної придатності повітряних суден, Національний авіаційний університет, пр. Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна

Андрій Хімко, Національний авіаційний університет

 канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри підтримання льотної придатності повітряних суден, Національний авіаційний університет, пр. Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна

 Світлана Богдан, Національний авіаційний університет

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри прикладної механіки та інженерії матеріалів, Національний авіаційний університет, пр. Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна, 03058

Катерина Чава, Національний авіаційний університет

 здобувач другого (магістерського) рівня вищої освіти за спеціальністю 131 Прикладна механіка освітньо-професійна програма «Прикладна механіка, стандартизація та оцінка якості технічних систем», Національний авіаційний університет, пр. Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна, 03058

Посилання

Woigk W., Hallett S.R., Jones M.I., Kuhtz M., Hornig A., Gude M. Experimental investigation of the effect of defects in automated fibre placement produced composite laminates. Composite Structures. 2018. Vol. 201. P. 1004-1017.

Furtado C., Pereira L., Tavares R., Salgado M., Otero F., Catalanotti G., et al. A methodology to generate design allowables of composite laminates using machine learning. International Journal of Solids and Structures. 2021. Vol. 233. Article 111095.

Li S., Thouless M.D., Waas A.M. et al. Use of a cohesive-zone model to analyze the fracture of a fiber-reinforced polymer-matrix composite. Composites Science and Technology. 2005. 65. P.537-549.

Grinevich, D.V., Nuzhnyi, G.A., Buznik, V.M. et al. Destruction of Reinforced Ice Composition Materials upon Bending Mechanical Loading. Inorganic Materials: Applied Research. 2020. Vol. 11. Р. 941–946.

Mascia N. T., Simoni R. A. Analysis of failure criteria applied to wood. Engineering Failure Analysis. 2013. Vol. 35. P. 703-712.

Grinevich D.V., Yakovlev N.O., Slavin A.V., Lashov O.A. Peculiarities of modeling the delamination of polymer composite materials during separation. Deformatsiya i razrusheniye materialov. 2022. 1. Р. 2–10.

Dzierwa A., Stelmach N. Analysis of strength criteria in the design of productsfrom composite materials. Vіsnik KPІ. Serіja Priladobuduvannja. 2020. Vip. 59(1). С. 46-50.

Kriterij razrushenija dlja kompozitnyh materialov. URL: https://help.solidworks.com/ (data zvernennja: 07.09.2023).

Astanin V., Bogdan S. Finite Element Model of Laminated Shells of Composite Materials. Strength of materials. 2021. Т. 53, вип. 2. C. 265 – 271.

Astanin V., Bogdan S. Strength of the Layered Cylindrical Shell of Composites Under Internal Pressure with Regard to External Damage. Strength of materials. 2021. Т. 53, вип. 3. C. 423 – 429.

Kompozicіjnі materіali. URL: https://www.tpolis.com/ansys/files/ansys_composite.pdf (data zvernennja: 07.09.2023).

Abaqus Damage criteria. URL: https://caeassistant.com/fracture_damage/ (data zvernennja: 07.09.2023).

Reiner J., Vaziri R. Structural Analysis of Composites With Finite Element Codes: An Overview of Commonly Used Computational Methods. Comprehensive Composite Materials II. 2018. Vol. 8. P. 61-84.

Becker W., Jin Р.Р., Neuser Р. Interlaminar stresses at the free corners of a laminate. Composite Structures. 1999. Vol. 45, Is. 2. P. 155-162.

Mіkosjanchik O. O., Litvinenko V. A., Zhosan O. Ju., Pedan Є. V. Ocіnka jakostі virobіv z kompozicіjnih materіalіv za harakteristikami mіcnostі. Problemi tertja ta znoshuvannja. 2022. №. 4(97). С. 36-43.

Du F., Wang J.A., Tan T. Study on Fracture of Fiber-Reinforced Polymeric Composites Using Spiral Notch Torsion Test. In: Abdel Wahab, M. (eds) Proceedings of 1st International Conference on Structural Damage Modelling and Assessment. Lecture Notes in Civil Engineering: Springer, Singapore, 2021. Vol. 110. Р. 151-165.

Shevchenko O.A., Rogozhina N.O. Parametri ta relaksacіja poshkodzhen' vіd niz'koshvidkіsnogo udaru vugleplastikіv z rіznimi strukturami napovnjuvacha. Materіali HVI mіzhnarodnoї naukovo-tehnіchnoї konferencії «AVІA-2023». K.: NAU, 2023. S.1.70-1.74.

Lemanski S.L, Wang J., Sutcliffe M.P.F., Potter K.D., Wisnom M.R. Modelling failure of composite specimens with defects under compression loading. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2013. Vol. 48. P. 26-36.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-09-27

Номер

Розділ

Проблеми тертя та зношування