Влияние пористости компонента, армированного наноструктурными включениями, на его термоупругие характеристики

Построена математическая модель, описывающая термомеханическое взаимодействие частиц матрицы композита и армирующих элементов (хаотически ориентированных анизотропных однослойных углеродных нанотрубок) с изотропной средой с искомыми термоупругими характеристиками. Эта модель использована для нахождения методом самосогласования термоупругих характеристик композита с учетом пористости его матрицы, которые сопоставлены с двусторонними оценками, полученными на основе двойственной вариационной формулировки задачи термоупругости. Представленные соотношения позволяют оценивать влияние пористости матрицы рассматриваемого композита на его термоупругие характеристики.

Ключевые слова

модель структуры композита, термоупругие характеристики, метод самосогласования, двусторонние оценки, углеродные нанотрубки, пористость

Источник финансирования

Работа выполнена в рамках реализации базовой части государственного задания Минобрнауки РФ (проект 9.7784.2017/БЧ).

Получено

22.12.2018

Дата публикации

22.12.2018

Цитировать Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться

ГОСТ	Зарубин В. С. , Сергеева Е. С. Влияние пористости компонента, армированного наноструктурными включениями, на его термоупругие характеристики // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела – 2018. – № 6 C. 92-102 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/mtt/s207987840001716-6-1 (дата обращения: 26.04.2024). DOI: 10.31857/S057232990002542-6
MLA	Zarubin, V., Sergeeva, E. "The effect of the porosity of the component reinforced with nanostructured inclusions on its thermoelastic characteristics." Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Mekhanika tverdogo tela 6 (2018):92-102. DOI: 10.31857/S057232990002542-6
APA	Zarubin V., Sergeeva E. (2018). The effect of the porosity of the component reinforced with nanostructured inclusions on its thermoelastic characteristics. Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Mekhanika tverdogo tela (6), pp.92-102 DOI: 10.31857/S057232990002542-6

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1642

Оценка читателей: голосов 0

1. Бикша Дж. Использование композитных материалов в оборонной промышленности и аэрокосмической индустрии / пер. с англ. В. Рентюк // Вестник электроники. 2014. № 1. С. 24–27.

2. Справочник по композиционным материалам. В 2 кн. Кн. 1.: пер. с англ. А.Б. Геллера и др. / Под ред. Дж. Любина, Б.Э. Геллера. М.: Машиностроение, 1988. 448 с.

3. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988. 272 с.

4. Roscoe R.A. Isotropic composites with elastic and viscoelastic phases: General bounds for the moduli and solutions for spetial geometries // Rheol. Acta. V.12. P. 404–411.

5. Kunin I.A. Elastic media with microstructures. Springer-Verlag, 1983. 296 p.

6. Walpole L.J. On the overall elastic moduli of composite materials // Journal of mechanics and physics of solids. 1969. V. 17. P. 235–251.

7. Mori T., Tanaka K. Average stress in matrix and average elastic energy of materials with misfitting inclusions. Acta Metallurgica. 1973. V. 21. P. 571–574.

8. Ustinov K.B., Goldstein R.V. On application of classical Eshelby approach to calculating effective elastic moduli of dispersed composites // Intern/ J/ Fracture/ 2007. V. 147. P. 55–66.

9. Салганик Р.Л. Механика тел с большим числом трещин. Изв. АН СССР МТТ. № 4. С. 149–158.

10. Budiansky B., O'Connell R.J. Elastic moduli of a cracked solid. International Journal of Solids and Structures. 1976. V. 12. P. 81–97.

11. Palermo P. Structural Ceramic Nanocomposites: A Review of Properties and Powders’ Synthesis Methods // Nanomaterials. 2015. V. 5. № 2. P. 656–696.

12. Casati R., Vedani M. Metal Matrix Composites Reinforced by Nano-Particles—A Review // Metals. 2014. V. 4. P. 65–83.

13. Blakslee O.L., Proctor D.G., Seldin E.J., Spence G.B., Weng T. Elastic constants of compression-an-nealed pyrolytic graphite // J. Appl. Phys. 1970. V. 41. № 8. P. 3373–3382.

14. Эшелби Дж. Континуальная теория дислокаций: пер. с англ. М.: ИЛ, 1963. 248 с.

15. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука, 1977. 400 с.

16. Зарубин В.С., Новожилова О.В. Оценки термоупругих характеристик композитов, армированных короткими анизотропными волокнами // Изв. РАН. МТТ. 2016. 3. С. 6–19.

17. Зарубин В.С., Сергеева Е.С. Исследование связи упругих характеристик однослойной углеродной нанотрубки и графена // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2016. № 1. С. 100–110. DOI: 10.18698/1812-3368-2016-1-100-110.

18. Jiang H., Liu B., Huang Y., Hwang K. C. Thermal Expansion of Single Wall Carbon Nanotubes // Journal of Engineering Materials and Technology. 2004. V. 126. P. 265–270.

19. Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Математические модели механики и электродинамики сплошной среды. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 512 с.

20. Головин Н.Н., Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Смесевые модели механики композитов. Ч.1. Термомеханика и термоупругость многокомпонентной смеси // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2009. № 3. С. 36–49.

21. Беринский И.Е., Кривцов А.М. Об использовании многочастичных межатомных потенциалов для расчета упругих характеристик графена и алмаза // Изв. РАН. МТТ. 2010. № 6. С. 60–85.

22. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мелихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.