ded/disser
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity

Initial commit

Browse Source
This commit is contained in:
Denis V. Dedkov
2012-08-12 14:47:22 +06:00
commit 2e38d92b7e
10 changed files with 923 additions and 0 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

10
.gitignore vendored Normal file
View File

@@ -0,0 +1,10 @@
*~
*.backup
*.aux
*.bbl
*.blg
*.dvi
*.log
*.out
*.pdf
*.toc

50
bibliography.bib Normal file
View File

@@ -0,0 +1,50 @@
@ARTICLE{bib:surovikin,
Author = {Суровикин~В.~Ф. and Суровикин~Ю.~В. and Цеханович~М.~С.},
Title = {Новые направления в технологии получения углерод-углеродных материалов. Применение углерод-углеродных материалов.},
Journal = {Рос. хим. ж-л. (Ж-л Рос. хим. об-ва им. Д.~И.~Менделеева},
Volume = {4},
Pages = {111--118},
Year = {2007},
Language = {russian}
}
@ARTICLE{bib:tarnapolsky,
Author = {Тарнапольский~Ю.~М. and Розе~А.~В. and Жигун~И.~Г. and Гуняев~Г.~М.},
Title = {Конструкционные особенности материалов, армированных высокомодульными волокнами},
Journal = {Механика полимеров},
Volume = {4},
Pages = {676--685},
Year = {1971},
Language = {russian}
}
@BOOK{bib:imankulova,
Author = {Иманкулова~А.~С.},
Title = {Тестильные композиты},
Publisher = {Издательский центр <<МОК>>},
Address = {Б.},
Year = {2005},
Pages = {152},
Language = {russian}
}
@BOOK{bib:bulanov,
Author = {Буланов~И.~В. and Воробей~В.~В.},
Title = {Технология ракетных и аэрокосмических конструкций
из композиционных материалов},
Publisher = {МГТУ им. Н. Э. Баумана},
Address = {М.},
Year = {1998},
Pages = {507},
Language = {russian}
}
@ARTICLE{bib:dedkov1,
Author = {Дедков~Д.~В. and Зайцев~А.~В. and Ташкинов~А.~А. },
Title = {Концентрация напряжений в слое тканого композита с закрытыми внутренними технологическими порами},
Journal = {Вестник ПНИПУ. Механика},
Volume = {4},
Pages = {29--36},
Year = {2011},
Language = {russian}
}

75
c1.tex Normal file
View File

@@ -0,0 +1,75 @@
\chapter{Геометрическая модель слоя тканого КМ}
\section{Придумать название}
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}
\section{Выводы к первой главе}

129
c2.tex Normal file
View File

@@ -0,0 +1,129 @@
\chapter{Физическая модель слоя тканого КМ}
\section{Краевая задача}
Будем предполагать, для простоты, что волокна и матрица слоя модельного
тканого композита изотропные, линейно упругие, не изменяющие геометрию,
взаимное расположение и тип симметрии при нагружении. Тогда компоненты
тензора напряжений
$\sigma_{ij,j} ({\bf r})$
удовлетворяют
уравнениям равновесия
\begin{equation}
\sigma_{ij,j} ({\bf r}) = 0,\label{eq:kov:Eqvilibrium}
\end{equation}
\noindent а компоненты тензора малых деформаций $\varepsilon_{ij}$ связаны
с компонентами вектора перемещений $u_{i}$ геометрическими соотношениями
Коши
\begin{equation}
\varepsilon_{ij} ({\bf r}) = \frac{1}{2}\left[u_{i,j} ({\bf
r}) + u_{j, i}({\bf r}) \right].
\label{eq:kov:Koshi}
\end{equation}
Введем для описания геометрии слоя тканого композита единичную
кусочно-однородную индикаторную функцию $\lambda({\bf r})$ радиус-вектора
${\bf r}$, которая принимает значение $1$, если точка принадлежит нити основы
или утка, и $0$, если матрице. Тогда определяющие соотношения могут быть
записаны следующим образом:
\begin{equation}
\sigma_{ij} ({\bf r}) = \left\{ C_{ijkl}^{f}\lambda({\bf r}) +
C_{ijkl}^{m} \left[ 1-\lambda({\bf r}) \right ] \right\}
\varepsilon_{kl}({\bf r}),
\label{eq:kov:Guck}
\end{equation}
\noindent где верхними индексами $f$ и $m$ отмечены материальные
коэффициенты, относящиеся к волокнам и матрице соответственно.
Краевая задача \eqref{eq:kov:Eqvilibrium}--\eqref{eq:kov:Guck} должна
быть дополнена граничными условиями
\begin{equation} u_1 {\bf (r)}|_{\Gamma_2} = u_1^0, \quad u_3 {\bf
(r)}|_{\Gamma_1} =
u_3^0, \label{eq:kov:b_cond}
\end{equation}
$$ u_1 {\bf (r)}|_{\Gamma_4} = u_3 {\bf (r)}|_{\Gamma_3} = u_2
{\bf (r)}|_{\Gamma_5} = u_2 {\bf (r)}|_{\Gamma_6} = 0,
$$
$$ \sigma_{12} {\bf (r)}|_{\Gamma_4} = \sigma_{13} {\bf (r)}|_{\Gamma_4} =
\sigma_{13} {\bf (r)}|_{\Gamma_3} = \sigma_{23} {\bf (r)}|_{\Gamma_3} =
0,
$$
$$ \sigma_{12} {\bf (r)}|_{\Gamma_5} = \sigma_{13} {\bf (r)}|_{\Gamma_5} =
\sigma_{12} {\bf (r)}|_{\Gamma_6} = \sigma_{13} {\bf (r)}|_{\Gamma_6} =
0,
$$
\noindent обеспечивающими заданное макрооднородное
равнокомпонентное деформирование в плоскости слоя и условиями
идеального сопряжения
\begin{equation}
\left[\sigma_{ij} {\bf (r)} n_{j} \right] |_{\Gamma_7^{+}} =
\left[\sigma_{ij} {\bf (r)} n_{j} \right] |_{\Gamma_7^{-}}, \quad
\left[u_i {\bf (r)}\right]|_{\Gamma_7^{+}} = \left[u_i {\bf
(r)}\right]|_{\Gamma_7^{-}} \label{eq:kov:b_cond_ideal}
\end{equation}
\noindent на границах раздела фаз $\Gamma_7$ (рис.~\ref{fig:b_cond}).
\begin{figure}[!ht]
\centering
% \includegraphics[width=0.53\linewidth]{img/gu}
\caption{Фрагмент тканого композита с искривленными волокнами}
\label{fig:b_cond}
\end{figure}
В случае, если в модельном материале не исключается возможность контакта
нитей основы и утка, на соответствующих контактных поверхностях
$\Gamma_9$ (положение и геометрия которых считается заданными и неизменными
в процессе нагружения слоя) будем считать справедливыми условия контакта
с кулоновским трением. На $\Gamma_9$ следует задать 2 условия:
\noindent если $\left[\sigma_{n\tau} {\bf (r)}
\right] |_{\Gamma_9^{+}} < \left[ {f | \sigma_{nn} {\bf (r)} |}
\right] |_{\Gamma_9^{-}}$, то
\begin{equation}
\left[\sigma_{n\tau} {\bf (r)} n_{n} \right] |_{\Gamma_9^{+}} =
\left[\sigma_{n\tau} {\bf (r)} n_{n} \right] |_{\Gamma_9^{-}}, \quad
\left[u_n {\bf (r)}\right]|_{\Gamma_9^{+}} = \left[u_n {\bf
(r)}\right]|_{\Gamma_9^{-}} ,
\label{eq:kov:b_cond_Colomb_1}
\end{equation}
\noindent а, если $\left[\sigma_{n\tau} {\bf (r)} \right]
|_{\Gamma_9^{+}} \geq \left[ {f | \sigma_{nn} {\bf (r)} |} \right ]
|_{\Gamma_9^{-}}$, то
\begin{equation}
\left[\sigma_{n\tau} {\bf (r)} \right] |_{\Gamma_9^{+}} \geq \left[
f | \sigma_{nn} {\bf (r)} | \right ] |_{\Gamma_9^{-}}, \quad
\left[u_n {\bf (r)}\right]|_{\Gamma_9^{+}} = \left[u_n {\bf
(r)}\right]|_{\Gamma_9^{-}} , \label{eq:kov:b_cond_Colomb_2}
\end{equation}
\noindent где $f$ --- статический коэффициент трения, а индексы $n$ и $\tau$
--- определяют направление внешней нормали и касательной к
поверхности $\Gamma_9$.
Внутренние поры имеют место в слое композита в случае, если не
исключается соприкосновение волокон. Это герметичные полости, недоступные
для материала матрицы, имеют внутреннюю поверхность $\Gamma_8$, на
которой отсутствуют ограничения на перемещения, а сама поверхность свободна
от напряжений:
\begin{equation}
\sigma_{ij} {\bf (r)} n_{j} |_{\Gamma_8} = 0.
\label{eq:kov:b_cond_free}
\end{equation}
\section{Выводы ко второй главе}

197
c3.tex Normal file
View File

@@ -0,0 +1,197 @@
\chapter{Коэффициенты концентрации напряжений в слое тканого КМ с локальными
технологическими дефектами}
\section{Влияние локальных концентраторов напряжений}
Краевая задача \eqref{eq:kov:Eqvilibrium}--\eqref{eq:kov:Guck} с
граничными условиями \eqref{eq:kov:b_cond}---\eqref{eq:kov:b_cond_free}
решается численно методом конечных элементов в некоммерческом пакете
Code-Aster, входящим в платформу SALOME--MECA. Этот пакет был разработан
и сертифицирован специально для французской энергетической отрасли и
предназначен для задач механики сплошных сред, термо- и гидродинамики, акустики
и магнетизма, выполнения расчетов для строительных конструкций и сооружений.
\begin{figure}[!ht]
\centering
% \includegraphics[width=0.83\linewidth]{img/matrix}
\caption{Фрагмент тканого композита с искривленными волокнами}
\label{fig:matrix}
\end{figure}
Дискретизация фрагмента проводилась на 16-узловые тетераэдральные и
20-узловые гексаэдральные изопараметрические элементы. На
рис.~\ref{fig:matrix} представлена дискретизация области матрицы слоя
модельного тканого композита полотняного плетения. Степень
дискретизации выбиралась таким образом, чтобы сетка сгущалась в областях,
имеющих наибольшую кривизну и располагающихся вблизи поверхности контакта
нитей, а также в местах расположения внутренни технологических пор. Полученные
в результате численного решения значения структурных перемещений, деформаций
и напряжений в слое тканого композита без локальных дефектов и с
несовершенствами ни качественно, ни количественно не изменялись при
уменьшении характерных размеров конечных элементов. Этим условиям
удовлетворяют конечноэлементные сетки, параметры которых представлены
в табл.~\ref{tab:discr}. Значения, стоящие в числителе, соответствуют
случаю, когда каждая нить армирующего каркаса окружена гарантированным
слоем матрицы, а в знаменателе --- случаю, когда нити основы и утка имеют
общую поверхность контакта с трением.
\begin{table}[htp]
\centering
\caption{Параметры конечноэлементной сетки}
\begin{tabular}{l||c|c}
\hline
& Тетраэдральные & Гексаэдральные \\
& элементы & элементы \\
\hline
\hline
Идеальная структура & $\frac{298~255} {405~480}$ & $\frac{77~760} {77~760}$
\\
\hline
Разрыв волокна основы & $\frac{285~466} {405~480}$ & $\frac{75~168}
{75~168}$ \\
\hline
Разрыв волокон основы и утка & $\frac{279~276} {405~480}$ & $\frac{72~576}
{72~576}$ \\
\hline
\end{tabular}
\label{tab:discr}
\end{table}
На рис.~\ref{fig:sigma} показаны распределения интенсивностей напряжений
в искривленных нитях основы и утка при равнокомпонентном двухосном
однородном деформировании слоя модельного тканого композита
идеальной периодической структуры в собственной плоскости. Модуль Юнга $E_f
= 280$~ГПа и коэффициент Пуассона $\nu_f = 0,20$ волокон соответствовали
данным работы \cite{bib:tarnapolsky}. Упругие модули поликристаллической
матрицы ыли выбраны следующими: $E_m = 0,28$~ГПа и коэффициент Пуассона $\nu_m
= 0,40$. Статический коэффициент трения $f = 0,12$ соответствовал
случаю скольжения волокна по поверхности поликристаллической матрицы. Как
видим, распределение искомых полей в рассматриваемом случае
удовлетворяет условиям симметрии и периодичности геометрической модели
и приложенной внешней нагрузке. Это свидетельствует о корректно
построенной модели и корректности полученного численного решения. Кроме
того, обращает на себя внимание концентрация напряжений в местах,
где искривленные нити основы и утка имеют наибольшую кривизну.
\begin{figure}
\centering
% \includegraphics[width=0.75\linewidth]{img/vmis}
\caption{Поля интенсивности напряжений в нитях основы и утка}
\label{fig:sigma}
\end{figure}
\begin{table}
\centering
\caption{Максимальные коэффициенты концентрации напряжений в матрице слоя
тканого композита}
\begin{tabular}{p{6cm}||c|c|c|c|c|c}
\hline
& $K_{\sigma_{11}}$ & $K_{\sigma_{22}}$ & $K_{\sigma_{33}}$ &
$K_{\sigma_{12}}$ & $K_{\sigma_{13}}$ & $K_{\sigma_{23}}$ \\
\hline \hline
Разрыв нити основы & $\frac{1{,}29} {4{,}57}$ & $\frac {1{,}63} {3{,}61}$ &
$\frac {1{,}30} {4{,}37}$ & $\frac {1{,}25}
{6{,}87}$ & $\frac {2{,}31} {10{,}87}$ & $\frac {1{,}44} {3{,}69}$ \\
\hline
Разрыв нити основы (доуплотнение) & $\frac{1{,}26}{4{,}07}$ &
$\frac{1{,}49}{4{,}69}$ & $\frac{1{,}27}{3{,}75}$ & $\frac{1{,}25}{8{,}72}$
& $\frac{2{,}20}{16{,}46}$ & $\frac{1{,}32}{7{,}27}$ \\
\hline\hline
Разрыв нитей основы и утка & $\frac{1{,}50} {4{,}01}$ & $\frac{1{,}92}
{3{,}73}$ & $\frac{1{,}56} {5{,}92}$ & $\frac{1{,}58} {6{,}59}$
& $\frac{2{,}53} {48{,}08}$ & $\frac{1{,}70} {3{,}70}$ \\
\hline
Разрыв нитей основы и утка (доуплотнение) & $\frac{1{,}35}{3{,}93}$ &
$\frac{1{,}68}{4{,}38}$ & $\frac{1{,}41}{3{,}57}$
& $\frac{1{,}41}{8{,}42}$ & $\frac{2{,}21}{16{,}06}$ & $\frac{1{,}50}{3{,}85}$
\\
\hline
\end{tabular}
\label{tab:k}
\end{table}
В табл. \ref{tab:k} представлены максимальные безразмерные
коэффициенты $K_{\sigma _{ij} } = {\sigma _{ij} \left( {\rm {\bf r}}
\right)} \mathord{\left/ {\vphantom {{\sigma _{ij} \left( {\rm {\bf r}}
\right)} {\sigma _{ij}^{\mbox{per}} \left( {\rm {\bf r}} \right)}}}
\right. \kern-\nulldelimiterspace} {\sigma_{ij}^{\mbox{per}} \left( {\rm {\bf
r}} \right)}$, определяемые отношением компонент тензора напряжений в
слое модельного тканого композита с локальным дефектом к
соответствующим компонентам в слое материала идеальной периодической
структуры. Значения в числителе были определены в случае, когда каждая
нить армирующего каркаса окружена гарантированным слоем матрицы, а в
знаменателе --- в случае, когда нити основы и утка имеют общую
поверхность контакта с трением, а между участками с наибольшей
кривизной располагается внутренняя пора. Обратим внимание на то, что
наибольший вклад в коэффициенты концентрации вносят касательные
составляющие тензора напряжений $\sigma_{13}$ и $\sigma_{23}$. Кроме
того, коэффициенты концентрации для этих компонент, определенные для
слоя композита, содержащего внутренние поры, в 5--16 раз
превышают соответствующие значения для материала, в котором каждая нить
окружена гарантированным слоем поликристаллической матрицы.
\begin{figure}
\begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
% \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d3_k}} \\ а)
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
% \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d3_k_fric}} \\ б)
\end{minipage}
\caption{Распределение коэффициентов концентрации интенсивности напряжений
в поликристаллической матрице тканого композита с локальным разрывом нити
утка}
\label{fig:k_rasp_1}
\end{figure}
\begin{figure}
\begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
% \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d4_k}} \\ а)
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
% \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d4_k_fric}} \\ б)
\end{minipage}
\caption{Распределение коэффициентов концентрации интенсивности напряжений
в поликристаллической матрице тканого композита с локальным разрывом нитей
основы и утка}
\label{fig:k_rasp_2}
\end{figure}
На рис.~\ref{fig:k_rasp_1} и \ref{fig:k_rasp_2} представлены
распределения коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений для
слоя модельного тканого композита с различными локальными дефектами.
Расположение областей, в которых интенсивность напряжений достигает
максимальных значений в местах, где искривленные волокна основы или утка
имеют наибольшую кривизну, строго периодично. Исключение составляют
области, расположенные вблизи локального разрыва утка или одновременного
разрыва основы и утка, где интенсивность напряжений превышает
соответствующее значение, определенное для композита идеальной
периодической структуры в $1,4$ и $1,6$ раз в случае, если нить
армирующего каркаса окружена гарантированным слоем
матрицы (рис.~\ref{fig:k_rasp_1},~б и \ref{fig:k_rasp_2}~б). Если в слое
тканого композита не исключена возможность контакта с кулоновским
трением искривленных нитей, а также присутствуют локальные поры в
местах наибольших кривизн волокон, то коэффициенты концентрации
для рассматриваемых случаев увеличиваются до $2,5$.
\section{Выводы к третьей главе}
На основе построенной модели слоя тканого композита с искривленными волокнами
и поликристаллической матрицей определены коэффициенты концентрации
напряжений, вызванные наличием локальных технологических дефектов в виде
разрыва нити утка, одновременного разрыва нитей основы и утка, наличия
закрытых пор при двухосном равнокомпонентном деформировании,
определены механизмы, инициирующие разрушение матрицы.
Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что для
повышения способности тканым композитом сопротивляться внешнему
силовому воздействию необходимо предусмотреть в технологическом
процессе операции, обеспечивающие проникновение связующего в
полости технологических локальных дефектов, а также дополнительную
пропитку связующим, доуплотнение и карбонизацию, доосаждение
поликристаллической матрицы из газовой фазы в случае, если в
результате ультразвукового контроля готового изделия обнаруживаются
закрытые внутренние поры. В противном случае возможно развитие дефектов
и последующее разрушение материала матрицы по механизмам сдвигов.

129
common.tex Normal file
View File

@@ -0,0 +1,129 @@
% Общие поля титульного листа диссертации и автореферата
\institution{Пермский национальный исследовательский политехнический университет}
\topic{Концентраторы напряжений в слое тканого композита с локальными технологическими дефектами}
\author{Д.~В.~Дедков}
\specnum{05.13.18}
\spec{Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ}
\sa{А.~А.~Ташкинов}
\sastatus{д.~ф.-м.~н., проф.}
\city{Пермь}
\date{\number\year}
% Общие разделы автореферата и диссертации
\mkcommonsect{actuality}{Актуальность работы.}{%
Объем производства композиционных материалов увеличивается с каждым годом.
Создание новых материалов будет играть ключевую роль в авиациИспользование
тканых композитов в элементах конструкций ответственного
назначения, работающих в условиях многократно изменяющихся внешних
нагрузок в течении длительного сроков эксплуатации, предопределяет
необходимость прогнозирования не только эффективных деформационных
характеристик, но и проведения уточненного прочностного анализа.
Это, в свою очередь, актуализирует построение математических моделей
поведения слоев этих материалов с локальными дефектами при
комбинированных многоосных квазистатических нагружениях.онных, космических
и ракетных системах для уменьшения массы и стоимости конструкции.
Появление таких материалов как углепластики, боропластики и органопластики
существенно расширило объемы применения композитов в конструкциях летательных
аппаратов. Кроме этого, композиты применяются в тяжелом и транспортном
машиностроении, энергетике, химической и нефтяной промышленности, строительстве.
При изготовлении конструкций из КМ совершенство технологии определяется выбором
оптимальных параметров технологического процесса, техническим уровнем
используемого оборудования и остнастки, наличием надежных методов
неразрушающего контроля композиционных конструкций и полуфабрикатов для их
производства. \cite{bib:bulanov}
В то же время, при производстве тканых композитов с искривленными
волокнами неизбежны технологические дефекты, снижающие эксплуатационные свойства
изделий. К числу типичных дефектов относятся отсутствие (пропуск) нитей основы
или утка, разрывы волокон при прошивке слоев, а также внутренние поры, которые
обнаруживаются только на этапе выходного ультразвукового контроля изделия.
Эти области труднодоступны для проникновения полимерного связующего даже при
условии вакуумирования или пропитки под давлением. Кроме того, гарантированное
обеспечение наличия в этих участках поликристаллической матрицы (углеродной,
осаждаемой из газовой фазы или получаемой при карбонизации полимеров), матрицы
на основе терморасширенного графита или керамики также затруднено. \cite{bib:dedkov1}
Использование тканых композитов в элементах конструкций
ответственного назначения, работающих в условиях многократно изменяющихся
внешних нагрузок в течении длительного сроков эксплуатации,
предопределяет необходимость прогнозирования не только эффективных
деформационных характеристик, но и проведения уточненного прочностного анализа.
Это, в свою очередь, актуализирует построение математических моделей поведения
слоев этих материалов с локальными дефектами при комбинированных многоосных
квазистатических нагружениях.
}
\mkcommonsect{objective}{Цель диссертационной работы.}{%
Целью диссертационной работы являлась разработка математических моделей
механического поведения тканых композитов с локальными дефектами при
комбинированных пропорциональных нагружениях.
Достижение поставленной цели связано с решением следующих основных задач:
\begin{itemize}
\item построение твердотельной модели слоя тканого КМ с локальными
технологическими дефектами;
\item разработка математической модели механического поведения слоя тканого
композита при комбинированном пропорциональном нагружении;
\item оценка влияния типа дефекта на эффективные упругие и прочностные свойства
слоя тканого композита;
\item формулировка рекомендаций по количеству и типу допустимых дефектов, не
нарушающих эксплуатационные свойства в элементах конструкций, изготовленных из
тканых композитов.
\end{itemize}
}
\mkcommonsect{novelty}{Научная новизна.}{%
Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:
\begin{itemize}
\item применение методов механики композитов к задачам
прогнозирования эффективных деформационных и прочностных характеристик тканого
КМ с искривленными изотропными волокнами и поликристаллической матрицей;
\item разработка автоматизированного программного продукта для
проведения расчетов по определению эффективных харктеристик тканого КМ;
\item проведение численных экспериментов для определения
эффективных характеристик тканого КМ с локальными дефектами.
\end{itemize}
}
\mkcommonsect{value}{Практическая значимость.}{%
Практическая значимость диссертационной работы состоит в разработке
математической модели механического поведения слоя тканого композита с
локальными технологическими дефектами при комбинированном многоосном нагружении.
}
\mkcommonsect{results}{%
На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:}{%
\begin{itemize}
\item
\end{itemize}
}
\mkcommonsect{approbation}{Апробация работы}{%
Результаты работы докладывались на:
}
\mkcommonsect{pub}{Публикации.}{%
Основные научные результаты диссертации отражены в $N$-ти работах, в том числе
в $n_1$-х статьях перечня, рекомендованного ВАК РФ~\citemy{bib:dedkov1},
$n_2$-ти тезисах докладов~\citemy{bib:dedkov1}.
}
\mkcommonsect{contrib}{Личный вклад автора.}{%
Все исследования, изложенные в диссертационной работе, проведены
лично соискателем в процессе научной деятельности под руководством
научного руководителя.
}
\mkcommonsect{struct}{Структура и объем диссертации}{%
Диссертационная работа состоит из введения, $n$-х частей, заключения, выводов и
списка литературы. Полный объем составляет $n_1$ страниц. Библиография включает
$n_2$ наименований.
}

209
disser.kilepr Normal file
View File

@@ -0,0 +1,209 @@
[General]
def_graphic_ext=png
img_extIsRegExp=false
img_extensions=.eps .jpg .jpeg .png .pdf .ps .fig .gif
kileprversion=2
kileversion=2.1.0
lastDocument=common.tex
masterDocument=
name=disser
pkg_extIsRegExp=false
pkg_extensions=.cls .sty .bbx .cbx .lbx
src_extIsRegExp=false
src_extensions=.tex .ltx .latex .dtx .ins
[Tools]
MakeIndex=
QuickBuild=
[document-settings,item:bibliography.bib]
Bookmarks=
Encoding=UTF-8
FoldedColumns=
FoldedLines=
Highlighting=BibTeX
Indentation Mode=normal
Mode=BibTeX
ReadWrite=true
[document-settings,item:c1.tex]
Bookmarks=
Encoding=UTF-8
FoldedColumns=
FoldedLines=
Highlighting=LaTeX
Indentation Mode=normal
Mode=LaTeX
ReadWrite=true
[document-settings,item:c2.tex]
Bookmarks=
Encoding=UTF-8
FoldedColumns=
FoldedLines=
Highlighting=LaTeX
Indentation Mode=normal
Mode=LaTeX
ReadWrite=true
[document-settings,item:c3.tex]
Bookmarks=
Encoding=UTF-8
FoldedColumns=
FoldedLines=
Highlighting=LaTeX
Indentation Mode=normal
Mode=LaTeX
ReadWrite=true
[document-settings,item:common.tex]
Bookmarks=
Encoding=UTF-8
FoldedColumns=
FoldedLines=
Highlighting=LaTeX
Indentation Mode=normal
Mode=LaTeX
ReadWrite=true
[document-settings,item:intro.tex]
Bookmarks=
Encoding=UTF-8
FoldedColumns=
FoldedLines=
Highlighting=LaTeX
Indentation Mode=normal
Mode=LaTeX
ReadWrite=true
[document-settings,item:stress_concentartors.tex]
Bookmarks=
Encoding=UTF-8
FoldedColumns=
FoldedLines=
Highlighting=LaTeX
Indentation Mode=normal
Mode=LaTeX
ReadWrite=true
[item:bibliography.bib]
archive=true
column=15
encoding=UTF-8
highlight=BibTeX
line=34
mode=BibTeX
open=true
order=3
[item:c1.tex]
archive=true
column=0
encoding=UTF-8
highlight=LaTeX
line=53
mode=LaTeX
open=true
order=4
[item:c2.tex]
archive=true
column=14
encoding=UTF-8
highlight=LaTeX
line=40
mode=LaTeX
open=true
order=5
[item:c3.tex]
archive=true
column=26
encoding=UTF-8
highlight=LaTeX
line=1
mode=LaTeX
open=true
order=6
[item:common.tex]
archive=true
column=10
encoding=UTF-8
highlight=LaTeX
line=28
mode=LaTeX
open=true
order=1
[item:disser.kilepr]
archive=true
column=2147483647
encoding=
highlight=
line=0
mode=
open=false
order=-1
[item:intro.tex]
archive=true
column=0
encoding=UTF-8
highlight=LaTeX
line=31
mode=LaTeX
open=true
order=2
[item:stress_concentartors.tex]
archive=true
column=0
encoding=UTF-8
highlight=LaTeX
line=9
mode=LaTeX
open=true
order=0
[view-settings,view=0,item:bibliography.bib]
CursorColumn=15
CursorLine=34
JumpList=
ViMarks=
[view-settings,view=0,item:c1.tex]
CursorColumn=0
CursorLine=53
JumpList=
ViMarks=
[view-settings,view=0,item:c2.tex]
CursorColumn=14
CursorLine=40
JumpList=
ViMarks=
[view-settings,view=0,item:c3.tex]
CursorColumn=26
CursorLine=1
JumpList=
ViMarks=
[view-settings,view=0,item:common.tex]
CursorColumn=10
CursorLine=28
JumpList=
ViMarks=
[view-settings,view=0,item:intro.tex]
CursorColumn=0
CursorLine=31
JumpList=
ViMarks=
[view-settings,view=0,item:stress_concentartors.tex]
CursorColumn=0
CursorLine=9
JumpList=
ViMarks=

41
intro.tex Normal file
View File

@@ -0,0 +1,41 @@
\intro
%
% Используемые далее команды определяются в файле common.tex.
%
% Актуальность работы
\actualitysection
\actualitytext
% Цель диссертационной работы
\objectivesection
\objectivetext
% Научная новизна
\noveltysection
\noveltytext
% Практическая ценность
\valuesection
\valuetext
% Результаты и положения, выносимые на защиту
\resultssection
\resultstext
% Апробация работы
\approbationsection
\approbationtext
% Публикации
\pubsection
\pubtext
% Личный вклад автора
\contribsection
\contribtext
% Структура и объем диссертации
\structsection
\structtext

42
stress_concentartors.tex Normal file
View File

@@ -0,0 +1,42 @@
\documentclass[a4paper]{disser}
\usepackage[
a4paper, mag=1000, includefoot,
left=3cm, right=1cm, top=2cm, bottom=2cm, headsep=1cm, footskip=1cm
]{geometry}
\usepackage{ucs}
\usepackage[utf8x]{inputenc}
\usepackage[russian]{babel}
\usepackage[T2A]{fontenc}
\usepackage{graphicx}
\usepackage[unicode]{hyperref}
% Ссылки на работы соискателя включаются в общий список литературы
\let\citemy=\cite
% Путь к файлам с иллюстрациями
\graphicspath{{fig/}}
\renewcommand{\labelitemi}{$-$}
\begin{document}
\input{common}
\title{ДИССЕРТАЦИЯ\\
на соискание ученой степени\\
кандидата физико-математических наук}
\maketitle
\tableofcontents
\input{intro}
\input{c1}
\input{c2}
\input{c3}
\bibliography{bibliography}
\bibliographystyle{disser}
\end{document}

41
tables.tex Normal file
View File

@@ -0,0 +1,41 @@
\intro
%
% Используемые далее команды определяются в файле common.tex.
%
% Актуальность работы
\actualitysection
\actualitytext
% Цель диссертационной работы
\objectivesection
\objectivetext
% Научная новизна
\noveltysection
\noveltytext
% Практическая ценность
\valuesection
\valuetext
% Результаты и положения, выносимые на защиту
\resultssection
\resultstext
% Апробация работы
\approbationsection
\approbationtext
% Публикации
\pubsection
\pubtext
% Личный вклад автора
\contribsection
\contribtext
% Структура и объем диссертации
\structsection
\structtext