Content was changed

This commit is contained in:
2012-08-23 10:14:24 +06:00
parent 1d42073210
commit 00cac70851
5 changed files with 102 additions and 90 deletions

76
c1.tex
View File

@@ -1,75 +1,11 @@
\chapter{Геометрическая модель слоя тканого КМ} \chapter{Зависимость деформационных и прочностных свойств тканых УУКМ от
наличия локальных концентраторов напряжений}
\section{Придумать название} \section{Технологические операции изготовления конструкций из тканых УУКМ,
приводящие к появлению локальных концентраторов напряжений}
Рассмотрим слой тканого композита с армирующим каркасом полотняного
переплетения образованного волокнами круглого поперечного сечения
постоянного диаметра $D$, толщина которого которого составляет $2,5 D$.
Будем считать, что искривление нитей основы и утка ткани задается
дугой окружности $a$ с центральным углом $\alpha = \pi \mathord{\left/
{\vphantom {\pi 4}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 4 $ и прямой $b$ (рис.
\ref{fig:geometry}) \cite{bib:imankulova}.
\begin{figure} \section{Экспериментальные закономерности влияния локальных концентраторов
\caption{Геометрия изгиба волокна} напряжений на деформационные и прочностные свойства тканых УУКМ}
\label{fig:geometry}
\end{figure}
В процессе изготовления композита не удается исключить соприкосновения
нитей основы и утка. Поэтому будем предполагать, что искривленные
волокна, принадлежащие слою тканого композита с идеальной
периодической структурой, не всегда окружены гарантированным
слоем поликристаллической матрицы, в результате чего основа и уток
соприкасаются. Кроме того, в силу малости деформаций будем считать углы
$\alpha$ неизменными при нагружении слоя.
Построение геометрической модели слоя тканого композита будем проводить с
помощью платформы для численного моделирования SALOME, которая представляет
собой набор пре- и постпроцессинга. Первоначально задуманная как
программное обеспечение CAD-CAE, SALOME реализует возможности
параллельных вычислений, объединяет модули, применяемые в различных
приложениях численного моделирования и САПР. Так, например, платформа
SALOME используется как база для проекта NURESIM (European Platform for
NUclear REactor SIMulations), предназначенного для полномасштабного
моделирования реакторов.
На рис.~\ref{fig:defects}~а и б представлен фрагмент слоя тканого композита,
армирующий каркас которого образован полотняным переплетением утка и основы
(с коэффициентами армирования $\alpha_{1} = \alpha_{3} = 0,14$
соответственно). Здесь и далее оси $x_1$ и $x_3$ ортогональной декартовой
системы координат принадлежат плоскости слоя.
В рассматриваемом случае локальными концентраторами напряжений
являются технологические поры, возникающие в областях, расположенных
вблизи участков волокон с наибольшей кривизной (рис.~\ref{fig:pore}), и
дефекты, связанные со случайными разрывами нитей утка
(рис.~\ref{fig:defects},~а) или основы и утка (рис.~\ref{fig:defects},~б)
в процессе прошивки слоев. Обратим внимание на то, что локальные разрывы
нитей армирующего каркаса могут иметь место и в исходной ткани до
прошивки. Образующаяся в результате полости имеют характерные
размеры, соизмеримые с характерными размерами неоднородностей, не
изменяют значительно интегральные коэффициенты армирования композита,
могут оказаться заполненными материалом матрицы (при дополнительном уплотнении
с последующей карбонизацией или доосаждением материала из газовой фазы) или
оставаться незаполненными.
\begin{figure}
\begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
% \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d1}} \\ а)
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
% \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d2}} \\ б)
\end{minipage}
\caption{Локальные разрывы нитей слоя тканого композита}
\label{fig:defects}
\end{figure}
\begin{figure}
\centering
% \includegraphics[width=0.77\linewidth]{img/pore}
\caption{Внутренняя технологическая пора}
\label{fig:pore}
\end{figure}
\section{Выводы к первой главе} \section{Выводы к первой главе}

78
c2.tex
View File

@@ -1,6 +1,77 @@
\chapter{Физическая модель слоя тканого КМ} \chapter{Локальные поля напряжений и деформаций в представительных объемах
тканого УУКМ}
\section{Краевая задача} \section{Математическая модель упруго-хрупкого поведения тканого УУКМ}
Рассмотрим слой тканого композита с армирующим каркасом полотняного
переплетения образованного волокнами круглого поперечного сечения
постоянного диаметра $D$, толщина которого которого составляет $2,5 D$.
Будем считать, что искривление нитей основы и утка ткани задается
дугой окружности $a$ с центральным углом $\alpha = \pi \mathord{\left/
{\vphantom {\pi 4}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 4 $ и прямой $b$ (рис.
\ref{fig:geometry}) \cite{bib:imankulova}.
\begin{figure}
\caption{Геометрия изгиба волокна}
\label{fig:geometry}
\end{figure}
В процессе изготовления композита не удается исключить соприкосновения
нитей основы и утка. Поэтому будем предполагать, что искривленные
волокна, принадлежащие слою тканого композита с идеальной
периодической структурой, не всегда окружены гарантированным
слоем поликристаллической матрицы, в результате чего основа и уток
соприкасаются. Кроме того, в силу малости деформаций будем считать углы
$\alpha$ неизменными при нагружении слоя.
Построение геометрической модели слоя тканого композита будем проводить с
помощью платформы для численного моделирования SALOME, которая представляет
собой набор пре- и постпроцессинга. Первоначально задуманная как
программное обеспечение CAD-CAE, SALOME реализует возможности
параллельных вычислений, объединяет модули, применяемые в различных
приложениях численного моделирования и САПР. Так, например, платформа
SALOME используется как база для проекта NURESIM (European Platform for
NUclear REactor SIMulations), предназначенного для полномасштабного
моделирования реакторов.
На рис.~\ref{fig:defects}~а и б представлен фрагмент слоя тканого композита,
армирующий каркас которого образован полотняным переплетением утка и основы
(с коэффициентами армирования $\alpha_{1} = \alpha_{3} = 0,14$
соответственно). Здесь и далее оси $x_1$ и $x_3$ ортогональной декартовой
системы координат принадлежат плоскости слоя.
В рассматриваемом случае локальными концентраторами напряжений
являются технологические поры, возникающие в областях, расположенных
вблизи участков волокон с наибольшей кривизной (рис.~\ref{fig:pore}), и
дефекты, связанные со случайными разрывами нитей утка
(рис.~\ref{fig:defects},~а) или основы и утка (рис.~\ref{fig:defects},~б)
в процессе прошивки слоев. Обратим внимание на то, что локальные разрывы
нитей армирующего каркаса могут иметь место и в исходной ткани до
прошивки. Образующаяся в результате полости имеют характерные
размеры, соизмеримые с характерными размерами неоднородностей, не
изменяют значительно интегральные коэффициенты армирования композита,
могут оказаться заполненными материалом матрицы (при дополнительном уплотнении
с последующей карбонизацией или доосаждением материала из газовой фазы) или
оставаться незаполненными.
\begin{figure}
\begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
% \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d1}} \\ а)
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
% \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d2}} \\ б)
\end{minipage}
\caption{Локальные разрывы нитей слоя тканого композита}
\label{fig:defects}
\end{figure}
\begin{figure}
\centering
% \includegraphics[width=0.77\linewidth]{img/pore}
\caption{Внутренняя технологическая пора}
\label{fig:pore}
\end{figure}
Будем предполагать, для простоты, что волокна и матрица слоя модельного Будем предполагать, для простоты, что волокна и матрица слоя модельного
тканого композита изотропные, линейно упругие, не изменяющие геометрию, тканого композита изотропные, линейно упругие, не изменяющие геометрию,
@@ -126,4 +197,7 @@ f | \sigma_{nn} {\bf (r)} | \right ] |_{\Gamma_9^{-}}, \quad
\label{eq:kov:b_cond_free} \label{eq:kov:b_cond_free}
\end{equation} \end{equation}
\section{Модели тканого УУКМ с периодическим и квазипериодическим расположением
волокон}
\section{Выводы ко второй главе} \section{Выводы ко второй главе}

7
c3.tex
View File

@@ -1,7 +1,8 @@
\chapter{Коэффициенты концентрации напряжений в слое тканого КМ с локальными \chapter{Влияние локальных полей напряжений на прочностные свойства тканых УУКМ
технологическими дефектами} с учётом трения между волокнами}
\section{Влияние локальных концентраторов напряжений} \section{Математическая модель упруго-хрупкого поведения слоят тканого УУКМ при
наличии контакта с трением между волокнами}
Краевая задача \eqref{eq:kov:Eqvilibrium}--\eqref{eq:kov:Guck} с Краевая задача \eqref{eq:kov:Eqvilibrium}--\eqref{eq:kov:Guck} с
граничными условиями \eqref{eq:kov:b_cond}---\eqref{eq:kov:b_cond_free} граничными условиями \eqref{eq:kov:b_cond}---\eqref{eq:kov:b_cond_free}

View File

@@ -1,7 +1,8 @@
% Общие поля титульного листа диссертации и автореферата % Общие поля титульного листа диссертации и автореферата
\institution{Пермский национальный исследовательский политехнический университет} \institution{Пермский национальный исследовательский политехнический университет}
\topic{Концентраторы напряжений в слое тканого композита с локальными технологическими дефектами} \topic{Влияние концентраторов напряжений на прочностные и деформационные
свойства тканых УУКМ}
\author{Д.~В.~Дедков} \author{Д.~В.~Дедков}
@@ -17,7 +18,7 @@
% Общие разделы автореферата и диссертации % Общие разделы автореферата и диссертации
\mkcommonsect{actuality}{Актуальность работы.}{ \mkcommonsect{actuality}{Актуальность работы.}{
Объем производства композиционных материалов увеличивается с каждым годом. Объем производства композиционных материалов увеличивается с каждым годом.
Создание новых материалов будет играть ключевую роль в авиациИспользование Создание новых материалов будет играть ключевую роль в авиаци. Использование
тканых композитов в элементах конструкций ответственного тканых композитов в элементах конструкций ответственного
назначения, работающих в условиях многократно изменяющихся внешних назначения, работающих в условиях многократно изменяющихся внешних
нагрузок в течении длительного сроков эксплуатации, предопределяет нагрузок в течении длительного сроков эксплуатации, предопределяет

View File

@@ -4,7 +4,7 @@ img_extIsRegExp=false
img_extensions=.eps .jpg .jpeg .png .pdf .ps .fig .gif img_extensions=.eps .jpg .jpeg .png .pdf .ps .fig .gif
kileprversion=2 kileprversion=2
kileversion=2.1.0 kileversion=2.1.0
lastDocument=common.tex lastDocument=c3.tex
masterDocument= masterDocument=
name=disser name=disser
pkg_extIsRegExp=false pkg_extIsRegExp=false
@@ -108,30 +108,30 @@ order=4
[item:c2.tex] [item:c2.tex]
archive=true archive=true
column=14 column=0
encoding=UTF-8 encoding=UTF-8
highlight=LaTeX highlight=LaTeX
line=40 line=122
mode=LaTeX mode=LaTeX
open=true open=true
order=5 order=5
[item:c3.tex] [item:c3.tex]
archive=true archive=true
column=26 column=54
encoding=UTF-8 encoding=UTF-8
highlight=LaTeX highlight=LaTeX
line=1 line=185
mode=LaTeX mode=LaTeX
open=true open=true
order=6 order=6
[item:common.tex] [item:common.tex]
archive=true archive=true
column=10 column=47
encoding=UTF-8 encoding=UTF-8
highlight=LaTeX highlight=LaTeX
line=28 line=17
mode=LaTeX mode=LaTeX
open=true open=true
order=1 order=1
@@ -179,20 +179,20 @@ JumpList=
ViMarks= ViMarks=
[view-settings,view=0,item:c2.tex] [view-settings,view=0,item:c2.tex]
CursorColumn=14 CursorColumn=0
CursorLine=40 CursorLine=122
JumpList= JumpList=
ViMarks= ViMarks=
[view-settings,view=0,item:c3.tex] [view-settings,view=0,item:c3.tex]
CursorColumn=26 CursorColumn=54
CursorLine=1 CursorLine=185
JumpList= JumpList=
ViMarks= ViMarks=
[view-settings,view=0,item:common.tex] [view-settings,view=0,item:common.tex]
CursorColumn=10 CursorColumn=47
CursorLine=28 CursorLine=17
JumpList= JumpList=
ViMarks= ViMarks=