Разработка уточненного метода расчета композитных упругих элементов на стадии проектирования
Диссертация
Испытания композитов достаточно сложная задача, поскольку стандарты для сталей не могут быть использованы для оценки механических свойств реальной конструкции. Испытывая стандартные небольшие образцы нет возможности учесть масштабный эффект (эффект абсолютного размера), «scale effect», который имеет решающее значение при определении механических свойств элементов из КМ. Как было сказано, материал… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Основные эффекты применения КМ в объектах машиностроения
- 1. 1. Общая таблица эффектов и объектов. Банк знаний «Инженерная механика д композитов»
- 1. 2. Примеры применения КМ в различных отраслях
- 1. 3. Упругие элементы из КМ: рессора, лук, торсион
- Глава 2. Рациональное проектирование профилированных однолисговых рессор
- 2. 1. Инженерный подход к расчету рессор
- 2. 2. Степенные законы изменения геометрии
- 2. 3. Общин случай построения упругой линии
- 2. 4. Общий коэффициент снижения массы
- 2. 5. Влияние прямоугольных концевых участков на коэффициент формы
- Глава 3. Учет влияния рашриентации волокон на упругие свойства ^ профилированных рессор
- 3. 1. Основы теории анизотропной упругости
- 3. 2. Методы усреднения модуля упругости для разориентированных волокон
- 3. 3. Расчет прогиба балки с переменным по длине модулем упругости. Сравнение с ^ инженерным подходом
- Глава 4. Механизмы и критерии разрушения волокнистых композитов при ^ различных видах нагружения
- 4. 1. Два критерия прочности для однонаправленного и ортогонально армированного ^ композита. Оптимальный угол малой разориентации
- 4. 2. Силовой критерий расслоения при изгибе
- 4. 3. Силовой критерий расслоения при кручении
- 4. 4. Энергетическое условие расслоения при изгибе
- 4. 5. Энергетическое условие расслоения при кручении
- 4. 6. Энергетическое условие расслоения при совместном действии изгиба и кручения
- 4. 7. Схема проверки прочности рессоры по разным критериям
- Глава 5. Экспериментально-технологические проблемы создания ^ стеклопластпковых рессор
- 5. 1. Длительная релаксация рессоры
- 5. 2. Испытания на ползучесть
- 5. 3. Тсхнология создания балки с постоянной площадью поперечного сечения
- 5. 4. Оправка с изменяемой геометрией
- 5. 5. Проблемы крепления композитных деталей
Список литературы
- Андреев Н.Х., Малахов А. И., Фуфаев JI.C. Новые материалы в технике. — М.: Высшая школа, 1968. 368 с.
- Анин Б.Д., Каламкаров A.J1., Колпаков А. Г., Партон В. З. Расчет и проектирование композиционных материалов и элементов конструкций. — Новосибирск: «Наука», Сибирская издательская фирма, 1993. -256 с.
- Алфутов H.A., Зиновьев П. А., Попов Б. Г. Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов. — М. МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1984.-264 с.
- Ашкенази Е.К. Анизотропия строительных материалов. -Ленинград, Машиностроение, 1969 112 с.
- Алексеева С.И., Суворова Ю. В., Мосин A.B. Оценка долговечности геосинтетического материала//Проблемы машиностроения и автоматизации. 2008. — № S1. — С.79. .83
- Бабич Д.В. О рациональном армировании работающих на сжатие оболочек//Механика композиционных материалов. — 1991. № 1. — С.157. 160
- Баженов СЛ., Берлин A.A. Два механизма разрушения однонаправленного углепластика при сжатии//Докл. РАН. — 2001. № 2, С. 187.190
- Баничук Н.Б., Кобелев В. В., Рикардс Р. Б. Оптимизация элементов конструкций из композитных материалов—М. Машиностроение, 1988.-224с.
- Вельский Е.И., Дмитрович A.M., Ложечников Е. Б. Новые материалы в технике. — Минск, Изд. Беларусь, 1971. — 176 с.
- Болотин В.В., Новичков Ю. Н. — Механика многослойных конструкций. — М.: Машиностроение, 1980 г. — 375с.
- Буланов И.М., Воробей В. В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций и композитных материалов. Учебник для Вузов. -М.: МГТУ им. Баумана, 1998. -516 с.
- Ванин Г. А., Король Е. З., Маркачев Н. Б., Мельшанов А. Ф., Николаев В. П., Погарский М. В., Подлипчук М. Е., Полилов А. Н., Соколовский С. В. Научно-методический сборник. НТП — 4 92. Под.ред. Гусенкова А. П. — М.: МНТК «Надёжность машин», 1992. — 247 с.
- Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. — М.: Машиностроение, 1988. — 268 с.
- Васильев В.В., Хазиев А. Р. Оптимальное проектирование слоистых композите в//Механика композиционных материалов и конструкций. 2009. — том 15. — № 1. — С.З. 17
- Вольмир A.C. Современные концепции применения композитных материалов в летательных аппаратах и двигателях//Механика композитных материалов. 2005 — № 6. — С. 1049. 1056
- Георгиевский В.П. Метод прогнозирования несущей способности машиностроительных конструкций выполненных из композиционных материалов. Проблемы машиностроения и надежности машин. — 2005. № 4. — С.87.91
- Гладова Г. В., Шашков Д. П. Композиционные материалы. Учебное пособие. М.: Изд-во МАДИ, 2003. — 58 с.
- Гордон Дж. Почему мы не проваливаемся сквозь пол (перев. с анг. С. Т. Милейко, под ред. Ю.Н. Работнова). М.: «Мир», 1971.-272 с.
- Гуняев Г. М., Жигун И. Г., Поляков В.А, Михайлов В. В. Факторы, влияющие на прочность при сжатии слоистых композитов и способы ее повышения//Механика композиционных материалов. — 1990. — № 1. — С.52.60
- Гусенков А.П., Лютцау В. Г., Махутов H.A., Полилов А. Н., Рыбак Т. И. Под редакцией академика К.В.Фролова. Научно-технический прогресс в машиностроении. Выпуск № 26. Композиционные материалы для сельскохозяйственного машиностроения. — М., 1990. 192 с.
- Доля П.Г., Рассоха A.A. Изменение углов между волокнами при формовании изделий из неотвержденных композитных материалов//Механика композиционных материалов. — 1991. — № 1. -С.138.142
- Карпов Я.С. Оптимизация структуры композиционного материала панелей летательных аппаратов при ограничениях по прочности, устойчивости и прогибу//Проблемы прочности. — 2004. — № 6. С. 33. .47
- Композиционные материалы, справочник под редакцией Васильева В. В., Тарнопольского Ю. М. — М.: Машиностроение, 1990. 510с.
- Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. М.: Наука, 1977.-415 с.
- Лютцау В.Г., Махутов H.A., Полилов А. Н. Проблемы и перспективы применения композитных материалов в машиностроенш{//Машиноведение. — 1988 — № 2. С.З. 11
- Немировский Ю.В., Резников Б. С. О механизме разрушения армированных балок при изгибе. 1. Разрушение от сдвига// Механика полимеров. 1973. — № 4 — С. 698. 709
- Немировский Ю.В., Резников Б. С. Разрушение армированных пластин с вырезами//Механика композитных материалов. — 1980 — № 3. — С.489.499
- Непершин Р.И., Клименко В. В. Оптимальное проектирование некоторых элементов конструкций автомобиля из волокнистых полимерных композитов//Машиноведение. — 1986. № 6 — С. 43 .51
- Огибалов П.М., Ломакин В. А., Кишкин Б. П. Механика полимеров. М.: Изд. МГУ. — 1975. — 528 с.
- Павлов А.Н. Геосинтетические материалы, их классификация, свойства и приложения//Проблемы машиностроения и надежности машин. -2002. — № 3. С. 79.85
- Пархиловский И.Г. Автомобильные листовые рессоры М.: Машиностроение, 1978.-232с.
- Парцевский В.В. Расслоение композитных пластин при изгибе//Механика композиционных материалов. 1990. — № 6. -С.1047.1050
- Победря Б.Е. Механика композиционных материалов. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. 336 с.
- Погарский М.В. Выбор формы профиля трубчатой конструкции из однонаправленного композита//Механика композиционных материалов. -1991.-№ 1.-С.113.118
- Полилов А.Н. Схема предразрушения композитов около отверстий//Изв. АН СССР. Механика твердого тела. — 1982. № 3. -С.110.117
- Полилов А.Н. Схема расчета прочности косоугольно армированных композитов при плоском напряженном состоянии//Механика композитных материалов. 1980. — № 2. — С.221. .226.
- Полилов А.Н. Объяснение масштабного эффекта на основе энергетического критерия разрушення//Изв. АН СССР. Механика твердого тела. 1984. — № 1. -С. 106. 110
- Полилов А.Н. Торможение трещины поверхностью раздела//Изв. АН СССР. Механика твердого тела. 1974. -№ 1. — С.68.72
- Полилов А.Н., Бузников Ю. Н. Рост расслоений в углепластиках при кручении//Машиноведение — 1984. № 3. — С.66. .70
- Полилов А.Н., Погарский М. В. Особенности разрушения, однонаправленных композитных элементов при крученииУ/Проблемы машиностроения и надёжности машин. 1991. — № 2. — С.48. .55
- Полилов А.Н., Работнов Ю. Н. О разрушении композитных труб по форме «китайского фонарика»//Механика композитных материалов. — 1983.-№ 3.-С.548.550
- Полилов А.Н., Работнов Ю. Н. Развитие расслоений при сжатии композитов/,''Изв. АН СССР. Механика твердого тела. — 1983. — № 4. -С.166.171
- Полилов А.Н., Работнов Ю. Н. Разрушение около боковых выточек композитов с низкой сдвиговой прочностью. Изв. АН СССР. Механика твердого тела. — 1976. -№ 6. С. 112.119
- Полилов А.Н. Сопротивление расслаиванию однонаправленных композитов//Машиноведение 1978. — № 5. — С.74. .78
- Полилов А.Н., Степанычев Е. И. Влияние концентрации напряжений на прочность ортогонально армированных пластиков//Машиноведение. — 1975. — № 1. С. 70.74
- Полилов А.Н., Стрекалов В. Б. Введение характерного размера для описания масштабного эффекта в условиях концентрации напряжений в композитах//Проблемы прочности. 1984. -№ 12. — С.62.66
- Полилов А.Н., Погарский М. В. Параметры повреждённости и повреждаемости для описания масштабного эффекта прочности композитов около отверстий//Машиноведение. — 1990. — № 2. — С.65. .71
- Полилов А.Н., Погарский М. В. Равнопрочная геометрия многозвенных трубчатых конструкций из однонаправленного композита//Механика композитных материалов. — 1990. № 5. — С.884. .890
- Полилов А.Н. Критерий разрушения поверхности раздела в однонаправленных композитах//Известия АН СССР. Механика твёрдого тела, 1.978. -№ 2, — С. 116. 119
- Полилов А.Н., Татусь Н. А. Использование опыта работы с композитными материалами для обеспечения их применения в автомобильной технике. Сборник трудов IV Российской выставки «Изделия и технологии двойного назначения». — М., 2003. — С. 121. 128
- Полилов А.Н., Татусь Н. А., Полилов JI.A. Основные объекты и эффекты применения композитов в автомобилестроении//Промышленный транспорт XXI век. 2007. — № 5/6. — С.36. .42
- Полилов А.Н., Хохлов В. К. Критерий межслойной прочности композитов при поперечном изгибе//Машиноведение.-1977—№ 3—С.56.59
- Полилов А.Н., Хохлов В. К. Расчётный критерий прочности композитных балок при изгибе//Машиноведение. 1979. — № 2. — С.53.57
- Полилов А.Н. Этюдные задачи механики композитов. М.: Изд-во УНИКтУМ ИМАШ. — 2004. — 172 с.
- Руководство по применению полимерных материалов (пенопластов, геотекстилей, георешеток, полимерных дренажных труб) для усиления земляного полотна при ремонте пути. — М.: ИКЦ «Академкнига». -2002.- 110 с.
- Савин Г. Н. Механика деформируемых твердых тел. Избранные труды. — Киев: Наукова думка. — 1979. — 468 с.
- Скопинский В.Н. Спецглавы механики конструкций. Учебное пособие. -М.: МГИУ, 2003. 144с.
- Справочник по композиционным материалам (Handbook of composites), в двух книгах, под редакцией Дж. Любина, перевод с английского. -М.: Машиностроение. — 1988. — 448с., 580с.
- Степанычев Е.И. Особенности механических испытаний элементов конструкций и деталей машин из композиционных материалов с полимерной матрицей. Учебное пособие. — М., 1982. 80с.
- Суханов A.B., Асеев A.B., Сисаури В. И. Полимерные композиты перспективные строительные материалы XXI века//Строительныематериалы, оборудование, технологии. — 2003. — № 12. — С.20. .23
- Терегулов И.Г., Сибгатулин Э. С. Критерий разрушения для многослойных пластин и оболочек//Механика композиционных материалов. 1990.-Ш.-С.74.79
- Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесноготовароведения. Изд. 3 переработанное и дополненное. — М.: Изд-во
- Московского государственного университета леса. — 2002. — 338 с.
- Фаленков A.A., Вавакин A.C., Мансуров P.M., Степанов Л. П., Малинин Н. И. Критерий прочности стеклопластика с косослойным армированием//Механика композитных материалов. 2004. — № 6. — С.1005. 1011.
- Хацринов А.И., Новцов A.M., Валеев Н. Х., Тимофеев Н. Е., Беляков A.B. Свойства композиционных материалов. Справочное пособие. -Казань: Изд-во КГТУ. 2000. — 110 с.
- Хохрякова Ю.В. Упруго-пластические свойствакомпозиционного материала армированного в двух направлениях.
- Математическое моделирование и краевые задачи. Труды 12 Межвузовскойконференции. — Самара: Изд-во СамГУ. — 2002. — С.203.206 121
- Цыплаков О.Г. Основы формования стеклопласта ковых оболочек. — М.: Машиностроение. — 1968. — 176с.
- Цыплаков О.Г. Конструирование изделий из композиционных волокнистых материалов. — Л.: Машиностроение. — 1984. — 140с.
- Черепанов Г. П. Механика разрушения композитных материалов. М.: Наука. — 1983. — 296 с.
- Шокри М.М., Тозантеяни X., Омиди М. Д. Влияние ориентации волокон и формы поперечного сечения композитных труб на поглощение энергии при осевом динамическом нагружении-УМеханика композиционных материалов. 2009. — том 45. — № 6. — с. 821. .834
- Boyles Charles М. Designer materials. Cutt. Tool Eng. 2002. V. 54, № 3, p. 46.50
- Cook J., Gordon J.E. A mechanism for the contiol of crack propagation in all-brittle systems//Proc.Roy.Soc.Sec.A., 1964, Y. 282, № 1391, p.132.144
- Hu Xiao-Zhi. An asymptotic approach to size effects on fracture toughness and fracture energy of composites//Eng. Fract. Mech. 2002. V. 69, № 5. p.555.,.564
- Kim Patrick, Toll Stefan. Stress spectra and the effective elastic and viscoelastic properties of unidirectional composites under transverse loading//J. Compos. Mater. 2000. V. 34. № 17. p. 1418.1436
- Lee O. S., Kim G. H. Thickness effects on mechanical behavior of a composite material and polycarbonate in split Hopkinson pressure bar technique//Mater. Sci. Lett. 2000. V. 19. № 20, p. l805. 1808
- Lenci Stefano. Elastic and damage longitudinal shear behavior of highly concentrated long fiber composites//Meccanica (Netherlands) 2004. V 39. № 5. p.415.,.439
- Liao Kin, Reifsnider Kenneth L. A tensile strength modern for unidirectional fiber reinforced brittle matrix composite/Ant. J. Fract. 2000.V. 106. № 2. p. 95.115
- New composites might be the strongest yet//Amer. Mach. 2004. V. 148, № 7, p 22.24
- Noda Naoaki, Nisitano Hironubu, Takase Yasushi, Takeuchi Kenichiro. Определение усредненного модуля упругости композита//Тгаш. Jap. Soc. Mech. Eng. A. 2001. V. 67. № 655, p 173. 178
- Oksman Kristina. Mechanical properties of natural fibre mat reinforced thermoplastic//Appl. Compos. Mater. 2000. V. 7, № 5−6, p. 403.414
- Rovira Juan, Ivorro Salvador, Rovira Joaquin. Construction of a tower with pultruded FRP composites//J.Int. Assoc. Shell and Spat. Struct. 2004, V. 45. № 2. p. 109. 117
- Vaidya Uday K. Multi-functional sandwich composites conference on smart materials, structures and systems//Proc. SPIE.2003. 5062. part 2, p.621.628