75 lines
5.4 KiB
TeX
75 lines
5.4 KiB
TeX
\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} |