Ebook: Остаточные напряжения в полимерных композиционных материалах: Учебное пособие

Обобщены результаты многолетних исследований, выполненных под руководством и при непосредственном участии авторов, по экспериментальному исследованию и созданию математических моделей формирования технологических и остаточных напряжений в полимерных композиционных материалах. Показан и количественно описан решающий вклад в формирование технологических напряжений в полимерах пространственно распределенных релаксационных и фазовых переходов, предложены новые определяющие соотношения, устанавливающие непрерывную связь тензоров напряжений и деформаций в широком интервале температур, включающем диапазон релаксационного перехода. Изучены явления эволюции остаточных напряжений после изготовления конструкции вследствие релаксационных процессов в полимерном материале. Системно отражены следующие вопросы. Рассмотрены подходы к построению феноменологических моделей термомеханического поведения полимерных материалов в условиях релаксационных переходов для прогнозирования остаточных напряжений. Указаны методики экспериментального обеспечения определяющих соотношений для полимерного материала. Изложены численные методы прогнозирования технологических напряжений в полимерах. Описаны экспериментальные методы определения остаточных напряжений в изделиях из полимерных материалов. Построены модели термомеханического поведения композиционных материалов на полимерной основе в условиях релаксационных переходов в связующем. Отмечены особенности построения моделей термомеханического поведения полимеров при совместном протекании фазовых и релаксационных переходов. Материал дополнен примерами прогнозирования технологических остаточных напряжений в конкретных конструкциях. Описаны эволюция технологических напряжений в композиционной панели с сотовым заполнителем (гибридный композитный материал органит-углепластик, используемый в конструкции элерона самолета); остаточные напряжения в многослойном композиционном ободе (усиливающий бандаж авиадвигателя), прогнозирование и оптимизация полей остаточных напряжений в пакетах стержней. Предназначено для аспирантов, обучающихся по образовательному направлению 24.06.01 «Авиационная и ракетно-космическая техника», и студентов, обучающихся по образовательным направлениям 24.04.05 «Двигатели летательных аппаратов»; 15.04.03 «Прикладная механика».