Поведение плоских панелей с сотовым заполнителем при наличии внутренних дефектов различной формы


Авторы

Рабинский Л. Н., Мартиросов М. И., Дедова Д. В.*

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: darina.dedova98@gmail.com

Аннотация

Рассматривается поведение плоских трехслойных панелей с сотовым заполнителем различных марок при наличии и отсутствии дефектов. Изучаются дефекты круговой и эллиптической формы. В качестве динамического воздействия на панели рассматривается удар абсолютно жестким бойком и удар фрагментами авиационной шины из армированной резины. Для численного исследования поведения панелей используется метод конечных элементов (МКЭ). В результате исследования получены поля распределения продольных напряжений, распределение индексов разрушения по критерию LaRC04.

Ключевые слова:

метод конечных элементов, трехслойные панели, сотовый заполнитель, дефекты, критерии разрушения, полимерные композиционные материалы

Библиографический список

  1. Любин Дж., Дастин С. Аэрокосмическое применение композитов: Справочник по композиционным материалам в двух книгах. Кн. 2. - М.: Машиностроение, 1988. С. 538-566.
  2. Вольмир А.С. Современные концепции применения композитных материалов в летательных аппаратах и двигателях // Механика композитных материалов. 1985. № 6. С. 1049-1056.
  3. Александров А.Я., Брюккер Л.Э., Куршин Л.М. Расчет трехслойных панелей. -М.: Оборонгиз, 1960. - 270 c.
  4. Тимошенко С.П., Гере Дж. Механика материалов. - М.: Мир, 1976. - 669 с.
  5. Лютцау В.Г., Махутов Н.А., Полилов А.Н. Проблемы и перспективы применения композиционных материалов в машиностроении // Машиноведение. 1988. № 2. С. 3-11.
  6.  Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. - М.: Машиностроение, 1988. - 272 с.
  7. Карпов Я.С. Механика композиционных материалов. - Харьков: ХАИ, 1997. - 200 с.
  8. Ишлинский А.Ю., Черный Г.Г. Прикладная механика композитов. - М.: Мир, 1989. - 360 c.
  9. Болотин В.В. Повреждение и разрушение композитов по типу расслоений // Механика композитных материалов. 1987. № 3. С. 423-432.
  10. Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение. - М.: Мир, 1984. - 624 с.
  11. Болотин В.В. Дефекты типа расслоений в конструкциях из композитных материалов // Механика композитных материалов. 1984. № 2. С. 239-255.
  12. Heslehurst R.B. Defects and Damage in Composite Materials and Structures. CRC Press, 2014. 154 p.
  13. Воронцов А.Н., Мурзаханов Г.Х., Щугорев В.Н. Разрушение конструкций из композитных материалов по типу расслоений // Механика композитных материалов. 1989. № 6. С. 1007-1023.
  14. Берлин А.А., Тополкараев В.А., Баженов С.Л. О влиянии расслоения на процесс разрушения композитов. Физические аспекты прогнозирования разрушения и деформирования гетерогенных материалов. - Л.: Физико-технический институт им. Иоффе, 1987. С. 102-112.
  15. Гришин В.И., Дзюба А.С., Дударьков Ю.И. Прочность и устойчивость элементов и соединений авиационных конструкций из композитов. - М.: Физматлит, 2013. - 272 с.
  16. Беззаметнов О.Н., Митряйкин В.И., Халиулин В.И., Кротова Е.В. Разработка методики определения стойкости к ударным воздействиям деталей летательных аппаратов из композитов с сотовым заполнителем // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27, № 3. С. 111-125. DOI: 10.34759/vst-2020-3-111-125
  17. Димитриенко Ю.И., Федонюк Н.Н., Губарева Е.А. Моделирование и разработка трехслойных композиционных материалов с сотовым заполнителем // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки. 2014. № 5 (56). С. 66-81.
  18. Голован В.И., Дударьков Ю.И., Левченко Е.А., Лимонин М.В. Несущая способность панелей из композиционных материалов при наличии эксплуатационных повреждений // Труды МАИ. 2020. № 110. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=112830. DOI: 10.34759/trd-2020-110-5
  19. Толстиков В.Г., Пыхалов А.А. Анализ напряженно-деформированного состояния деталей планера самолета из композиционных материалов на основе сканирования и решения глобально-локальной задачи // Труды МАИ. 2021. № 118. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=158214. DOI: 10.34759/trd-2021-118-05
  20. Старовойтов Э.И., Локтева Н.А., Старовойтова Е.Э. Деформирование трехслойных композитных ортотропных прямоугольных пластин // Труды МАИ. 2014. № 77. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=53018
  21. Медведский А.Л., Мартиросов М.И., Хомченко А.В. Численный анализ поведения слоистой композитной панели с межслоевыми дефектами под действием динамических нагрузок // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2019. Т. 15, № 2. С. 127-134.
  22. Рабинский Л.Н., Мартиросов М.И., Дедова Д.В., Хомченко А.В. Исследование динамики композитных цилиндрических панелей с сотовым заполнителем с внутренними повреждениями под действием струи авиационного двигателя // Научно-технический журнал «Станки. Инструмент». 2024. № 4. С. 30-33.
  23. Рабинский Л.Н., Мартиросов М.И., Дедова Д.В., Хомченко А.В. Поведение трёхслойных панелей с сотовым заполнителем из полимеросотопластов повышенной плотности с внутренними дефектами при действии реактивной струи двигателя // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2024. № 3. С. 298-303.
  24. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. The finite element method. Vol. 1. Butterworth Heinemann. 2000. 708 p.
  25. Зенкевич O., Морган K. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 312 с.
  26. Сигерлинд Л. Применение метода конечных элементов. - М.: Мир, 1979. - 392 с.
  27. Sigerlind L.-J. Applied Finite Element Analysis, John Wiley and Sons. Inc. 1976. 195 p.
  28. Муйземнек А.Ю., Карташова Е.Д. Механика деформирования и разрушения полимерных слоистых композиционных материалов. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2017. - 56 с.
  29. Ву Э.М. Феноменологические критерии разрушения анизотропных сред. Композиционные материалы / Под ред. Дж. Сендецки. Том 2: Механика композиционных материалов. - М.: Мир, 1978. С. 401-491.
  30. Sebaey T.A., Blanco N., Lopes C.S., Costa J. Numerical investigation to prevent crack jumping in Double Cantilever Beam test of multidirectional composite laminates // Composites Science and Technology. 2011. V. 71, P. 1587-1592. DOI: 10.1016/j.compscitech.2011.07.002


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2025

 Вход