@@ -303,7 +303,8 @@ $\sigma_{23}$ становится выше значения касательн
\kdiagram { tables/p0s1.csv}
\caption { Структура значений коэффициентов концентрации напряжений в центре
межволоконного пространства тканого композита с гарантированной прослойкой
матрицы между волокнами при одноосном растяжении в направлении волокон основы}
матрицы между волокнами при деформации одноосног о растяжения в направлении
волокон основы}
\label { fig:c3:max_ k_ s1}
\end { figure}
@@ -358,7 +359,8 @@ $\sigma_{23}$ становится выше значения касательн
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p0s1d5d6}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокон основы и утка~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при одноосном растяжении в направлении волокон основы}
доуплотнения~(б ) при деформации одноосног о растяжения в направлении волокон
основы}
\label { fig:c3:k_ d5d6_ s1}
\end { figure}
@@ -366,8 +368,8 @@ $\sigma_{23}$ становится выше значения касательн
\centering
\includegraphics [width=10cm] { concentrators/p0s1d7}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с внутренней технологической порой при одноосном
растяжении в направлении волокон основы}
слое тканого композита с внутренней технологической порой при деформации
одноосного растяжения в направлении волокон основы}
\label { fig:c3:k_ d7_ s1}
\end { figure}
@@ -391,31 +393,49 @@ $\sigma_{23}$ становится выше значения касательн
\kdiagram { tables/p1s1.csv}
\caption { Структура значений коэффициентов концентрации напряжений в центре
межволоконного пространства тканого композита с контактом между волокнами при
одноосном растяжении в направлении волокон основы}
деформации одноосног о растяжения в направлении волокон основы}
\label { fig:c3:max_ k_ s1_ f}
\end { figure}
Максимальный вклад в коэффициенты концентраций вносит касательная составляющая
тензора напряжений $ \sigma _ { 13 } $ , что говорит о возможном разрушении матрицы по
\begin { table} [ht]
\centering
\caption { Отношение компонент тензора напряжений в центре межволоконного
пространства тканого композита, при условии наличия контакта с трением между
волокнами к средним значениям компонент тензора напряжений в матрице при
деформации одноосного растяжения в направлении волокон основы}
\pgfplotstabletypeset { tables/avg/p1s1.csv}
\label { tab:c3:avg_ k_ s1_ f}
\end { table}
Максимальный вклад в коэффициенты концентраций для всех типов дефектов, за
исключением пропуска волокна основы, вносит касательная составляющая тензора
напряжений $ \sigma _ { 13 } $ , что говорит о возможном разрушении матрицы по
механизмам сдвигов в плоскости слоя. При этом дополнительное уплотнение
полостей, образованных дефектом материалом матрицы уменьшает значения
коэффициентов концентрации напряжений в $ 1 { , } 01 $ -- $ 1 { , } 29 $ раза.
коэффициентов концентрации напряжений в $ 1 { , } 01 $ -- $ 1 { , } 29 $ раза. Кроме того,
для всех типов дефектов отношение касательной компоненты тензора напряжений
$ \sigma _ { 23 } $ в точке, соответствующей центру межволоконного пространства к
среднему значению той же касательной компоненты в матрице превышают значения
коэффициентов концентрации напряжений для этой компоненты, что может говорить о
возможном разрушении матрицы в соответсвующей точке как из-за влияния
локального дефекта, так и из-за влияния деформации одноосного растяжения в
напралении волокон основы.
\begin{ figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm]{ concentrators/p1s1d1d2}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при одноосном растяжении в
направлении волокон основы}
\label{ fig:c3:k_ d1d2_ s1_ f}
\end { figure}
% \begin{ figure} [ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{ concentrators/p1s1d1d2}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при одноосном растяжении в
% направлении волокон основы}
% \label{ fig:c3:k_ d1d2_s1_f}
% \end{ figure}
\begin { figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p1s1d3d4}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при одноосном растяжении в
направлении волокон основы}
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при деформации одноосного
растяжения в направлении волокон основы}
\label { fig:c3:k_ d3d4_ s1_ f}
\end { figure}
@@ -423,25 +443,20 @@ $\sigma_{23}$ становится выше значения касательн
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p1s1d5d6}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокон основы и утка~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при одноосном растяжении в
направлении волокон основы}
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при деформации одноосного
растяжения в направлении волокон основы}
\label { fig:c3:k_ d5d6_ s1_ f}
\end { figure}
Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в слое
модельного тканого композита при наличии контакта с трением между волокнами,
вызванные различными видами локальных технологических дефектов, показаны на
рис.~\ref { fig:c3:k_ d1d2 _ s1_ f} ~--~\ref { fig:c3:k_ d5d6_ s1_ f} . Максимальных
значений коэффициенты концентрации достигают в местах вблизи локальных
дефектов.
Для модельного слоя тканого композита с пропуском волокна основы влияние
коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений незначительны. Для всех
остальных видов дефектов максимальных значений коэффициенты концентрации
интенсивностей напряжений достигают в областях вблизи технологических дефектов
и приходятся на фазу тканого наполнителя. При этом дополнительное насыщение
полостей, образованных локальными технологическими дефектами, материалом
матрицы приводит к снижению коэффициентов концентрации интенсивностей
напряжений.
вызванные разрывом волокон основы или одновременным разрывом волокон основы и
утка, показаны на рис.~\ref { fig:c3:k_ d3d4 _ s1_ f} ~--~\ref { fig:c3:k_ d5d6_ s1_ f} .
Максимальных значений коэффициенты концентрации интенсивностей напряжений
достигают в областях вблизи технологических дефектов и приходятся на фазу
тканого наполнителя. При этом дополнительное насыщение полостей, образованных
локальными технологическими дефектами, материалом матрицы приводит к снижению
коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений.
% Чистое формоизменение
@@ -468,17 +483,27 @@ $\sigma_{23}$ становится выше значения касательн
соответствующей центру межволоконного пространства в слое тканного композита с
искривленными волокнами и поликристаллической матрицей при наличии
гарантированной прослойки матрицы между волокнами и с наличием различных видов
технологических дефектов под воздействием деформации чистого
формоизменения представлены в таблице~\ref { fig:c3:max_ k_ s2} .
технологических дефектов под воздействием деформации чистого формоизменения
представлены в таблице~\ref { fig:c3:max_ k_ s2} .
\begin { figure} [ht!]
\centering
\kdiagram { tables/p0s2.csv}
\caption { Структура значений коэффициентов концентрации напряжений в центре
межволоконного пространства тканого композита при чистом формоизменении}
межволоконного пространства тканого композита при деформации чистого
формоизменения}
\label { fig:c3:max_ k_ s2}
\end { figure}
\begin { table} [ht]
\centering
\caption { Отношение компонент тензора напряжений в центре межволоконного
пространства к средним значениям компонент тензора напряжений в матрице при
деформации чистого формоизменения}
\pgfplotstabletypeset { tables/avg/p0s2.csv}
\label { tab:c3:avg_ k_ s2}
\end { table}
Как видим, в случае деформации чистого формоизменения слоя тканого композита с
локальными технологическими дефектами максимальные вклад в коэффициенты
концентрации напряжений вносят нормальные составляющие тензора напряжений
@@ -486,57 +511,60 @@ $\sigma_{22}$ и $\sigma_{33}$, что говорит о том, что при
нагрузок возможно расслоение матрицы материала в направлении, перпендикулярном
плоскости слоя или разрыв матрицы в направлении волокон утка. Дополнительное
насыщение полости, образованной дефектом, материалом матрицы снижает значения
коэффициентов концентрации напряжений в $ 1 { , } 02 $ -- $ 1 { , } 65 $ раза.
коэффициентов концентрации напряжений в $ 1 { , } 02 $ -- $ 1 { , } 65 $ раза. При этом
отношение компонент тензора напряжений в точке, соответсвующей центру
межволоконного пространства к средним значениям компонент тензора напряжений в
матрице отличаются от коэффициентов концентрации напряжений незначительно
(таблица~\ref { tab:c3:avg_ k_ s2} ), что говорит о слабом влиянии локальных
технологических дефектов на возможность разрушения материала матрицы в указанной
точке.
Н а рис.~\ref { fig:c3:k_ d1d2_ s2} ~--~\ref { fig:c3:k_ d7 _ s2} показаны распределения
коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в слое тканого композита с
искривленными волокнами и поликристаллической матрицей при наличии различных
типов технологических дефектов и с учётом дополнительной пропитки композита
материалом матрицы под воздействием сдвиговых нагрузок .
Н а рис.~\ref { fig:c3:k_ d5d6 _ s2} показаны распределения коэффициентов
концентрации интенсивностей напряжений в слое тканого композита с
искривленными волокнами и поликристаллической матрицей при одновременном
разрыве волокон основы и утка и с учётом дополнительной пропитки композита
материалом матрицы под воздействием деформации чистого формоизменения .
\begin{ figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm]{ concentrators/p0s2d1d2}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при чистом формоизменении}
\label{ fig:c3:k_ d1d2_ s2}
\end { figure}
\begin{ figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm]{ concentrators/p0s2d3d4}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при чистом формоизменении}
\label{ fig:c3:k_ d3d4_ s2}
\end { figure}
\pagebreak
% \begin{ figure} [ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{ concentrators/p0s2d1d2}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) при чистом формоизменении}
% \label{ fig:c3:k_ d1d2_s2}
% \end{ figure}
%
% \begin{ figure} [ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{ concentrators/p0s2d3d4}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) при чистом формоизменении}
% \label{ fig:c3:k_ d3d4_s2}
% \end{ figure}
%
% \pagebreak
\begin { figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p0s2d5d6}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокон основы и утка~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при чистом формоизменении }
доуплотнения~(б ) при дефрмации чистог о формоизменения }
\label { fig:c3:k_ d5d6_ s2}
\end { figure}
\begin{ figure} [ht!]
\centering
\includegraphics [width=10cm]{ concentrators/p0s2d7}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с внутренней технологической порой при чистом
формоизменении}
\label{ fig:c3:k_ d7_ s2}
\end { figure}
% \begin{ figure} [ht!]
% \centering
% \includegraphics[width=10cm]{ concentrators/p0s2d7}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с внутренней технологической порой при чистом
% формоизменении}
% \label{ fig:c3:k_d7_s2}
% \end{ figure}
Максимальных значений коэффициенты концентрации интенсивностей напряжений
достигают в областях, находящихся вблизи локальных технологических дефектов и
приходятся на фазу матрицы для всех видов дефектов, кроме одновременного
разрыва волокон основы и утка. В случае разрыва волокон основы и утка,
максимальные значения коэффициентов концентрации напряжений приходятся на фазу
тканого наполнителя. Дополнительное насыщение полости, образованной дефектом,
материалом матрицы позволяет снизить значения коэффициентов концентрации
интенсивностей напряжений для всех видов дефектов.
приходятся на фазу тканого наполнителя, при этом дополнительное насыщение
полости, образованной дефектом, материалом матрицы позволяет снизить значения
коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений.
% Чистое формоизменение с контактом
@@ -555,49 +583,69 @@ $1{,}02$ -- $1{,}06$ раза.
\kdiagram { tables/p1s2.csv}
\caption { Структура значений коэффициентов концентрации напряжений в центре
межволоконного пространства модельного тканого композита с контактом между
волокнами при чистом формоизменении }
волокнами при деформации чистог о формоизменения }
\label { fig:c3:max_ k_ s2_ f}
\end { figure}
Н а рис. ~\ref { fig :c3:k_ d1d2 _ s2_ f} и \ref { fig:c3:k_ d5d6_ s2_ f} представлены
распределения коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений, вызванных
наличием дефекта в виде разрыва волокна основы и разрыва волокон основы и утка в
слое модельного тканого композита с поликристаллической матрицей и наличием
контакта с трением между волокнами при чистом формоизменении.
В таблице ~\ref { tab :c3:avg_ k _ s2_ f} показаны отношения компонент тензора
напряжений в точке, соответсвующей центру межволоконного пространства к средним
з начениям компонент тензора напряжений в матрице. Как видим из таблицы, для
всех дефектов, кр оме пропуска волокна основы, эти значения меньше коэффициентов
концентрации напряжений, что говорит о возможном разрушении матрицы в указанной
точке из-за наличия локальных технологических дефектов. При наличии пропуска
волокна основы, отношение нормальной составляющей тензора напряжений
$ \sigma _ { 22 } $ к среднему значению этой же составляющей в матрице выше
соответствующего значения коэффициентов концентрации напряжений. Это
свидетельствует о возможном разрыве матрицы в направлении, перпендикулярном
плоскости слоя под действием деформации чистого формоизменения.
\begin { figur e} [ht! ]
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p1s2d1d2}
\caption { Распределение коэффициентов к онц ентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами пр и чистом формоизменении }
\label { fig:c3:k_ d1d2_ s2_ f }
\end { figure }
\begin { tabl e} [ht]
\centering
\caption { Отношение комп онент тензора напряжений в центре межволоконного
пространства тканого композита с контактом между волокнами к средним значениям
компонент тензора напряжений в матрице при деформаци и чистог о формоизменения }
\pgfplotstabletypeset { tables/avg/p1s2.csv }
\label { tab:c3:avg_ k_ s2_ f }
\end { table}
\begin { figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p1s2d3d4}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
с лое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами пр и чистом формоизменении}
\label { fig:c3:k_ d3d4_ s2_ f}
\end { figure}
Н а рис.~\ref { fig:c3:k_ d5d6_ s2_ f} представлены распределения коэффициентов
концентрации интенсивностей напряжений, вызванных наличием дефекта в виде
одновременного разрыва волокон основы и утка в слое модельного тканого композита
с поликристаллической матрицей и наличием контакта с трением между волокнами при
деформаци и чистог о формоизменения.
\clearpage
% \begin{figure}[ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{concentrators/p1s2d1d2}
% \caption{Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при чистом формоизменении}
% \label{fig:c3:k_d1d2_s2_f}
% \end{figure}
%
% \begin{figure}[ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{concentrators/p1s2d3d4}
% \caption{Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при чистом формоизменении}
% \label{fig:c3:k_d3d4_s2_f}
% \end{figure}
%
% \clearpage
\begin { figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p1s2d5d6}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокон основы и утка~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при чистом формоизменении}
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при деформации чистого
формоизменения}
\label { fig:c3:k_ d5d6_ s2_ f}
\end { figure}
Как видим, пропуск волокна основы оказывает незначительное влияние на знач ения
коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений. Для остальных видов
локальных технологических дефектов максимальные значения коэффициентов
концентрации напряжений расположены в областях, находящихся вблизи дефекта, и
приходятся на фазу матрицы. Дополнительное насыщение полости, образованной
дефектом, материалом матрицы позволяет снизить значения коэффициентов
концентрации интенсивностей напряжений.
Как видим, максимальные значения коэффициентов концентрации напряж ений
расположены в областях, находящихся вблизи дефекта, и приходятся на фазу
матрицы. Дополнительное насыщение полости, образованной дефектом, материалом
матрицы позволяет снизить значения коэффициентов концентрации интенсивностей
напряжений.
\clearpage
@@ -608,11 +656,14 @@ $1{,}02$ -- $1{,}06$ раза.
% Двухосное равнокомпонентное сжатие
Рассмотрим материал из ткани с металлическими волокнами в поликристаллической
матрице. Такие материалы имеют хорошие показатели при сжатии в п лос кости слоя.
Найдем коэффициенты концентрации в слое тканого композита с гарантированн ой
прослойкой матрицы между волокнами, вызванные наличием локальных
технологических
дефектов с учетом граничных условий~\ref { eq:c3:b_ cond:s3} :
матрице. Упругие модули были выбраны следующими: для во локон модуль Юнга $ E _ f =
200 $ ~ГПа и коэффициент Пуассона $ \nu _ f = 0 { , } 25 $ , для поликристаллическ ой
матрицы модуль Юнга $ E _ m = 750 $ ~МПа и коэффициент Пуассона $ \nu _ m = 0 , 17 $ .
Такие материалы плохо работают при растяжении, однако имеют хорошие показатели
при сжатии в плоскости слоя. Найдем коэффициенты концентрации в слое тканого
композита с гарантированной прослойкой матрицы между волокнами, вызванные
наличием локальных технологических дефектов с учетом граничных
условий~\ref { eq:c3:b_ cond:s3} :
\begin { equation}
\begin { array} { c}
@@ -639,10 +690,16 @@ $1{,}02$ -- $1{,}06$ раза.
видим, максимальный вклад в коэффициенты концентрации интенсивностей напряжений
вносит касательная составляющая тензора напряжений $ \sigma _ { 13 } $ , что
свидетельствует о возможном разрушении матрицы по механизмам сдвигов в
плоскости
слоя. Дополнительное насыщение полости, образованной дефектом материалом
матрицы позволяет снизить значения коэффициентов концентрации напряжений в
$ 1 { , } 06 $ -- $ 1 { , } 71 $ раза.
плоскости слоя. Дополнительное насыщение полости, образованной дефектом
материалом матрицы позволяет снизить значения коэффициентов концентрации
напряжений в $ 1 { , } 06 $ -- $ 1 { , } 71 $ раза.
В таблице \ref { tab:c3:avg_ k_ s3} показаны отношения компонент тензора напряжений
в точке, соответсвующей центру межволоконного пространства слоя тканого
композита к средним значениям соответсвующих компонент тензора напряжений в
матрице. Данные значения не превышают значений коэффициентов концентрации
напряжений, это говорит о том, что разрушение в матрице будет происходить из-за
влияния локальных технологических дефектов.
\begin { figure} [ht!]
\centering
@@ -654,38 +711,49 @@ $1{,}06$ -- $1{,}71$ раза.
\label { fig:c3:max_ k_ s3}
\end { figure}
Н а рис.~\ref { fig:c3:k_ d1d2_ s3} и \ref { fig:c3:k_ d7_ s3} представлены
\begin { table} [ht]
\centering
\caption { Отношение компонент тензора напряжений в центре межволоконного
пространства к средним значениям компонент тензора напряжений в матрице при
деформации двухосного равнокомпонентного сжатия в плоскости слоя}
\pgfplotstabletypeset { tables/avg/p2s3.csv}
\label { tab:c3:avg_ k_ s3}
\end { table}
Н а рис.~\ref { fig:c3:k_ d5d6_ s3} и \ref { fig:c3:k_ d7_ s3} представлены
распределения коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений для
слоя модельного тканого композита при наличии гарантированной прослойки
матрицы между волокнами с различными видами дефектов. Области, в которых
коэффициенты концентрации напряжений расположены вблизи локальных
технологических дефектов и приходятся на фазу поликристаллической матрицы.
Дополнительное насыщение полостей, образованных дефектами материалом матрицы
позволяет снизить значения коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений.
матрицы между волокнами с наличием внутреннего технологического дефекта в виде
одновременного разрыва волокон основы и утка, а также с внутренней
технологической порой. Области, в которых коэффициенты концентрации напряжений
расположены вблизи локальных технологических дефектов и приходятся на фазу
поликристаллической матрицы. Дополнительное насыщение полостей, образованных
дефектами материалом матрицы позволяет снизить значения коэффициентов
концентрации интенсивностей напряжений.
\begin{ figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm]{ concentrators/p2s3d1d2}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при двухосном равнокомпонентном сжатии}
\label{ fig:c3:k_ d1d2_ s3}
\end { figure}
\begin{ figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm]{ concentrators/p2s3d3d4}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при двухосном равнокомпонентном сжатии}
\label{ fig:c3:k_ d3d4_ s3}
\end { figure}
\pagebreak
% \begin{ figure} [ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{ concentrators/p2s3d1d2}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) при двухосном равнокомпонентном сжатии}
% \label{ fig:c3:k_ d1d2_s3}
% \end{ figure}
%
% \begin{ figure} [ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{ concentrators/p2s3d3d4}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) при двухосном равнокомпонентном сжатии}
% \label{ fig:c3:k_ d3d4_s3}
% \end{ figure}
%
% \pagebreak
\begin { figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p2s3d5d6}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокон основы и утка~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при двухосном равнокомпонентном сжатии }
доуплотнения~(б ) при деформации двухосног о равнокомпонентног о сжатия }
\label { fig:c3:k_ d5d6_ s3}
\end { figure}
@@ -693,8 +761,8 @@ $1{,}06$ -- $1{,}71$ раза.
\centering
\includegraphics [width=10cm] { concentrators/p2s3d7}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с внутренней технологической порой при двухосном
равнокомпонентном сжатии }
слое тканого композита с внутренней технологической порой при деформации
двухосного равнокомпонентног о сжатия }
\label { fig:c3:k_ d7_ s3}
\end { figure}
@@ -715,11 +783,26 @@ $1{,}06$ -- $1{,}71$ раза.
\label { fig:c3:max_ k_ s3_ f}
\end { figure}
\begin { table} [ht]
\centering
\caption { Отношение компонент тензора напряжений в центре межволоконного
пространства модельного тканого композита с контактом между волокнами к средним
значениям компонент тензора напряжений в матрице при деформации двухосного
равнокомпонентного сжатия в плоскости слоя}
\pgfplotstabletypeset { tables/avg/p3s3.csv}
\label { tab:c3:avg_ k_ s3_ f}
\end { table}
Как видим, максимальный вклад в коэффициенты концентрации напряжений вносят
касательные составляющие тензора напряжений $ \sigma _ { 23 } $ и $ \sigma _ { 12 } $ , что
говорит о возможном разрушении матрицы по механизмам сдвигов. Дополнительное
насыщение полостей, образованных дефектами приводит к уменьшению значений
коэффициентов концентрации напряжений в $ 1 { , } 06 $ -- $ 1 { , } 79 $ раза.
коэффициентов концентрации напряжений в $ 1 { , } 06 $ -- $ 1 { , } 79 $ раза. При этом
отношения компонент тензора напряжений в точке, соответствующей центру
межволоконного пространства, к средним значениям компонент тензора напряжений в
матрице существенно ниже коэффициентов концентрации напряжений, это говорит о
том, что на начало разрушения будет влиять наличие локальных технологических
дефектов.
Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в слое
модельного тканого композита при наличии контакта с трением между волокнами, с
@@ -792,7 +875,11 @@ $1{,}06$ -- $1{,}71$ раза.
$ \sigma _ { 13 } $ . Это свидетельствует о возможном разрушении матрицы по механизмам
сдвигов в плоскости слоя. Дополнительное насыщение полостей, образованных
дефектами, материалом матрицы позволяет снизить значения коэффициентов
концентрации напряжений в $ 1 { , } 02 $ -- $ 1 { , } 05 $ раза.
концентрации напряжений в $ 1 { , } 02 $ -- $ 1 { , } 05 $ раза. Отношение компонент
тензора напряжений в точке, соответствующей центру межволоконного пространства
к соответсвующим средним значениям компонент тензора напряжений в матрице ниже
коэффициентов концентрации напряжений, следовательно, наибольшее влияние на
процесс разрушения будет оказывать наличие внутреннего технологического дефекта.
\begin { figure} [ht!]
\centering
@@ -804,10 +891,19 @@ $\sigma_{13}$. Это свидетельствует о возможном р а
\label { fig:c3:max_ k_ s4}
\end { figure}
\begin { table} [ht]
\centering
\caption { Отношение компонент тензора напряжений в центре межволоконного
пространства к средним значениям компонент тензора напряжений в матрице при
деформации одноосного сжатия в направлении волокон основы}
\pgfplotstabletypeset { tables/avg/p2s4.csv}
\label { tab:c3:avg_ k_ s4}
\end { table}
Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в слое
тканного композита с гарантированной прослойкой матрицы между волокнами,
вызванные наличием различных видов технологических дефектов показаны на
рис.~\ref { fig:c3:k_ d1d2 _ s4} -- \ref { fig:c3:k_ d7 _ s4} . Можно видеть, что
рис.~\ref { fig:c3:k_ d3d4 _ s4} -- \ref { fig:c3:k_ d5d6 _ s4} . Можно видеть, что
максимальные значения интенсивностей напряжений в слое тканого композита с
гарантированной прослойкой матрицы между волокнами под воздействием деформации
одностороннего сжатия в направлении волокон основы, расположены в областях
@@ -818,39 +914,38 @@ $\sigma_{13}$. Это свидетельствует о возможном р а
значения коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений снижаются
незначительно.
\begin{ figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm]{ concentrators/p2s4d1d2}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при одноосном сжатии}
\label{ fig:c3:k_ d1d2_ s4}
\end { figure}
% \begin{ figure} [ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{ concentrators/p2s4d1d2}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) при деформации одноосног о сжатия}
% \label{ fig:c3:k_ d1d2_s4}
% \end{ figure}
\begin { figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p2s4d3d4}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при одноосном сжатии }
доуплотнения~(б ) при деформации одноосног о сжатия }
\label { fig:c3:k_ d3d4_ s4}
\end { figure}
\pagebreak
\begin { figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p2s4d5d6}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокон основы и утка~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при одноосном сжатии }
доуплотнения~(б ) при деформации одноосног о сжатия }
\label { fig:c3:k_ d5d6_ s4}
\end { figure}
\begin{ figure} [ht!]
\centering
\includegraphics [width=10cm]{ concentrators/p2s4d7}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с внутренней технологической порой при одноосном сжатии}
\label { fig:c3:k_ d7_ s4}
\end { figure}
% \begin{ figure} [ht!]
% \centering
% \includegraphics[width=10cm]{ concentrators/p2s4d7}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с внутренней технологической порой при деформации
% одноосного сжатия}
% \label{fig:c3:k_d7_s4}
% \end{figure}
% Одноосное сжатие с контактом
@@ -869,6 +964,13 @@ $\sigma_{33}$, что говорит о возможном разрыве мат
матрицы позволяет снизить значения коэффициентов концентрации напряжений в
$ 1 { , } 02 $ -- $ 1 { , } 50 $ раза.
В таблице~\ref { tab:c3:avg_ k_ s4_ f} показаны отношения компонент тензора
напряжений в точке, соответсвующей центру межволоконного пространства к средним
значениям компонент тензора напряжений в матрице. Эти значения существенно
меньше коэффициентов концентрации напряжений, что говорит о значительном
влиянии локальных технологических дефектов на процесс разрушения матрицы в
указанной точке.
\begin { figure} [ht!]
\centering
\kdiagram { tables/p3s4.csv}
@@ -878,25 +980,35 @@ $1{,}02$ -- $1{,}50$ раза.
\label { fig:c3:max_ k_ s4_ f}
\end { figure}
\begin { table} [ht]
\centering
\caption { Отношение компонент тензора напряжений в центре межволоконного
пространства модельного тканого композита с контактом между волокнами к средним
значениям компонент тензора напряжений в матрице при деформации одноосного
сжатия в направлении волокон основы}
\pgfplotstabletypeset { tables/avg/p3s4.csv}
\label { tab:c3:avg_ k_ s4_ f}
\end { table}
Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в слое
тканого композита, при наличии контакта с трением между волокнами, вызванные
наличием различных видов локальных технологических дефектов под действием
деформации одноосного сжатия в направлении волокон основы показаны на
рис.~\ref { fig:c3:k_ d1d2 _ s4_ f} -- \ref { fig:c3:k_ d5d6_ s4_ f} .
разрывом волокна основы или одновременным разрывом волокон основы и утка под
действием деформации одноосного сжатия в направлении волокон основы показаны на
рис.~\ref { fig:c3:k_ d3d4 _ s4_ f} -- \ref { fig:c3:k_ d5d6_ s4_ f} .
\begin{ figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm]{ concentrators/p3s4d1d2}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при одноосном сжатии}
\label{ fig:c3:k_ d1d2_ s4_ f}
\end { figure}
% \begin{ figure} [ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{ concentrators/p3s4d1d2}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при одноосном сжатии}
% \label{ fig:c3:k_ d1d2_s4_f}
% \end{ figure}
\begin { figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p3s4d3d4}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при одноосном сжатии }
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при деформации одноосног о сжатия }
\label { fig:c3:k_ d3d4_ s4_ f}
\end { figure}
@@ -904,17 +1016,15 @@ $1{,}02$ -- $1{,}50$ раза.
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p3s4d5d6}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокон основы и утка~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при одноосном сжатии }
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при деформации одноосног о сжатия }
\label { fig:c3:k_ d5d6_ s4_ f}
\end { figure}
Как видим, в случае пропуска волокна основы, влияние коэффициентов концентрации
интенсивностей напряжений незначительны. Для остальных типов дефектов
максимальные значения коэффициентов концентрации интенсивности напряжений
располагаются в областях вблизи локаль ных технологических дефектов и прих одятся
на фазу тканого наполнителя. Дополнительное насыщение полостей, образованных
технологическими дефектами, материалом матрицы не приводит к существенному
снижению коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений.
Как видим, максимальные значения коэффициентов концентрации интенсивности
напряжений располагаются в областях вблизи локальных технологических дефектов и
приходятся на фазу тканого наполнителя. Дополнительное насыщение полостей,
образован ных технологическими дефектами, материалом матрицы не прив одит к
существенному снижению коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений.
% Двухосное неравнокомпонентное сжатие
@@ -954,41 +1064,55 @@ $1{,}02$ -- $1{,}50$ раза.
\label { fig:c3:max_ k_ s5}
\end { figure}
\begin { table} [ht]
\centering
\caption { Отношение компонент тензора напряжений в центре межволоконного
пространства к средним значениям компонент тензора напряжений в матрице при
деформации двухосного неравнокомпонентного сжатия}
\pgfplotstabletypeset { tables/avg/p2s5.csv}
\label { tab:c3:avg_ k_ s5}
\end { table}
Как видим, максимальный вклад в коэффициенты концентрации напряжений вносит
касательная составляющая тензора напряжений $ \sigma _ { 12 } $ . Это говорит о
возможном разрушении матрицы по механизмам сдвигов. Дополнительное насыщение
полости, образованной локальным технологическим дефектом приводит к уменьшению
значений коэффициентов концентрации напряжений в $ 1 { , } 01 $ -- $ 1 { , } 51 $ раза.
значений коэффициентов концентрации напряжений в $ 1 { , } 01 $ -- $ 1 { , } 51 $ раза. При
этом значения отношений компонент тензора напряжений в точке, соответствующей
центру межволоконного пространства к средним компонентам тензора напряжений в
матрице значительно ниже соответствующих коэффициентов концентрации напряжений
(таблица~\ref { tab:c3:avg_ k_ s5} ). Это говорит о том, что на процесс разрушения
существенное влияние оказывает наличие внутренних технологических дефектов.
Распределение коэффициентов концентрации напряжений, вызванных различ ными
видами технологических дефектов, в слое тканого композита с гарантированн ой
прослойкой матрицы между во локон под действием деформации двухосного
неравнокомпонентного сжатия показаны на рис.~\ref { fig:c3:k_ d1d2_ s5} --
\ref { fig:c3:k_ d7_ s5} .
Распределение коэффициентов концентрации напряжений, вызванных одновремен ным
разрвом волокон основы и утка, а также наличием внутренней технологическ ой
поры, в слое тканого композита с гарантированной прос лой кой матрицы между
волокон под действием деформации двухосного неравнокомпонентного сжатия показаны
на рис.~\ref { fig:c3:k_ d5d6_ s5} -- \ref { fig:c3:k_ d7_ s5} .
\begin{ figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm]{ concentrators/p2s5d1d2}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при двухосном неравнокомпонентном сжатии}
\label{ fig:c3:k_ d1d2_ s5}
\end { figure}
\begin{ figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm]{ concentrators/p2s5d3d4}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при двухосном неравнокомпонентном сжатии}
\label{ fig:c3:k_ d3d4_ s5}
\end { figure}
\pagebreak
% \begin{ figure} [ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{ concentrators/p2s5d1d2}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) при двухосном неравнокомпонентном сжатии}
% \label{ fig:c3:k_ d1d2_s5}
% \end{ figure}
%
% \begin{ figure} [ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{ concentrators/p2s5d3d4}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) при двухосном неравнокомпонентном сжатии}
% \label{ fig:c3:k_ d3d4_s5}
% \end{ figure}
%
% \pagebreak
\begin { figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p2s5d5d6}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокон основы и утка~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) при двухосном неравнокомпонентном сжатии }
доуплотнения~(б ) при деформации двухосног о неравнокомпонентног о сжатия }
\label { fig:c3:k_ d5d6_ s5}
\end { figure}
@@ -996,8 +1120,8 @@ $1{,}02$ -- $1{,}50$ раза.
\centering
\includegraphics [width=10cm] { concentrators/p2s5d7}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с внутренней технологической порой при двухосном
неравнокомпонентном сжатии }
слое тканого композита с внутренней технологической порой при деформации
двухосного неравнокомпонентног о сжатия }
\label { fig:c3:k_ d7_ s5}
\end { figure}
@@ -1023,6 +1147,16 @@ $1{,}02$ -- $1{,}50$ раза.
\label { fig:c3:max_ k_ s5_ f}
\end { figure}
\begin { table} [ht]
\centering
\caption { Отношение компонент тензора напряжений в центре межволоконного
пространства модельного тканого композита с контактом между волокнами к средним
значениям компонент тензора напряжений в матрице при деформации двухосного
неравнокомпонентного сжатия}
\pgfplotstabletypeset { tables/avg/p3s5.csv}
\label { tab:c3:avg_ k_ s5_ f}
\end { table}
Как видим, в случае пропуска волокна основы, максимальный вклад в коэффициенты
концентрации напряжений вносит касательная компонента тензора напряжений
$ \sigma _ { 12 } $ , тогда как для остальных видов дефектов, максимальный вклад вносит
@@ -1030,28 +1164,33 @@ $\sigma_{12}$, тогда как для остальных видов дефек
возможном разрушении матрицы по механизмам сдвигов в плоскости слоя.
Дополнительное насыщение полостей, образованных локальными дефектами приводит к
снижению значений коэффициентов концентрации напряжений в $ 1 { , } 04 $ -- $ 1 { , } 10 $
раза.
раза. При этом, отношение компонент тензора напряжений в точке, соответствующей
центру межволоконного пространства к средним компонентам тензора напряжений в
матрице превышает значения коэффициентов концентрации напряжений, что говорит о
незначительном влиянии наличия внутреннего технологического дефекта на процесс
разрушения матрицы в указанной точке.
Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений, вызванных
наличием различных видов локальных технологических дефектов, в слое тканого
композита при наличии контакта с трением между волокнами показаны на
рис.~\ref { fig:c3:k_ d1d2_ s5_ f} -- \ref { fig:c3:k_ d5d6_ s5_ f} .
наличием локальных технологических дефектов в виде разрыва волокон основы или
одновременного разрыва волокон основы и утка, в слое тканого композита при
наличии контакта с трением между волокнами показаны на
рис.~\ref { fig:c3:k_ d3d4_ s5_ f} -- \ref { fig:c3:k_ d5d6_ s5_ f} .
\begin{ figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm]{ concentrators/p3s5d1d2}
\caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при двухосном неравнокомпонентном
сжатии}
\label{ fig:c3:k_ d1d2_ s5_ f}
\end { figure}
% \begin{ figure} [ht!]
% \includegraphics[width=17cm]{ concentrators/p3s5d1d2}
% \caption{ Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
% слое тканого композита с пропуском волокна основы~(а ) и с учётом
% доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при двухосном неравнокомпонентном
% сжатии}
% \label{ fig:c3:k_ d1d2_s5_f}
% \end{ figure}
\begin { figure} [ht!]
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p3s5d3d4}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокна основы~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при двухосном неравнокомпонентном
сжатии }
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при деформации двухосного
неравнокомпонентного сжатия }
\label { fig:c3:k_ d3d4_ s5_ f}
\end { figure}
@@ -1059,8 +1198,8 @@ $\sigma_{12}$, тогда как для остальных видов дефек
\includegraphics [width=17cm] { concentrators/p3s5d5d6}
\caption { Распределение коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений в
слое тканого композита с разрывом волокон основы и утка~(а ) и с учётом
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при двухосном неравнокомпонентном
сжатии }
доуплотнения~(б ) с контактом между волокнами при деформации двухосного
неравнокомпонентного сжатия }
\label { fig:c3:k_ d5d6_ s5_ f}
\end { figure}