Подробное описание документа
Акулин П. В.
Определение параметров модели накопления повреждения в монослое композиционного материала с использованием численного моделирования / Акулин П. В., Турбин Н. В., Дудченко А. А. - DOI 10.18698/2308-6033-2025-10-2483 // Инженерный журнал: наука и инновации. - 2025. - № 10. -
При проектировании конструкции из композиционного материала необходимо учитывать снижение жесткостных характеристик материала в ходе эксплуатации. В связи с этим требуется обширная база экспериментов, описывающих поведение композиционного материала при разных видах нагружения. Натурные эксперименты позволяют определить параметры деградации свойств композиционного материала, но они являются дорогостоящими и зачастую трудно реализуемыми при исследовании сложнонапряженного состояния. В данной работе проведено численное моделирование деградации свойств однонаправленного композиционного материала при малоцикловом нагружении. Одной из основных причин деградации жесткостных характеристик монослоя является зарождение трещин в матричной структуре. Для проведения виртуального эксперимента в подпрограмме UMAT конечно-элементного комплекса Abaqus реализована математическая модель, описывающая упругопластическое поведение матрицы с учетом снижения ее физических свойств. Для определения параметров деградации монослоя рассмотрен элементарный репрезентативный объем, состоящий из матрицы и волокон композиционного материала. Проведена валидация результатов численного моделирования по данным натурных испытаний. Полученные параметры деградации монослоя композиционного материала в ходе виртуального эксперимента на микроуровне позволяют описывать нелинейное поведение монослоя с учетом деградации свойств на макроуровне при проектировании авиационных конструкций из композиционного материала. EDN WYBQIV
