Рис. 7. Расчетная (
1
) и экспери-
ментальная (
2
) диаграммы де-
формирования ТСК при четы-
рехточечном изгибе
ТСК (склейка клеем ВК-27) при че-
тырехточечном изгибе приведена на
рис. 7. Результаты компьютерного мо-
делирования обеспечивают достаточ-
но хорошее совпадение с эксперимен-
том как по самому наклону диаграммы
P
(
w
)
, так и по предельным значени-
ям нагрузки, при которых происходит
разрушение панели. Расчетные значе-
ния укладываются в диапазон стати-
стического разброса эксперименталь-
ных значений.
Выводы.
Разработана математическая модель многоуровневой
структуры трехслойного материала с стеклосотовым заполнителем и
обшивками на основе тканевого композита. Модель, основанная на
МАО иерархических многоуровневых периодических структур, по-
зволяет определять эффективные упругие и прочностные характери-
стики трехслойного материала. В целях валидации указанной модели
приведены примеры численных конечно-элементных расчетов сото-
вых структур. Создана технология изготовления трехслойного сотово-
го композиционного материала на основе стеклотканей, модифициро-
ванного винилэфирного связующего и стеклосотопласта с использо-
ванием метода инфузии. Проведенное компьютерное моделирование
напряженно-деформированного состояния панели из трехслойного со-
тового материала при четырехточечном изгибе позволило выявить осо-
бенности разрушения такого типа конструкций, вызванного локаль-
ными напряжениями сдвига в зонах приложения нагрузки. Сравнение
расчетной диаграммы деформирования ТСК при изгибе с эксперимен-
тальной диаграммой показало достаточно высокую точность матема-
тической модели и разработанной вычислительной технологии.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Fleck N.A.
,
Deshpande V.S.
The resistance of clamped sandwich beams to shock
loading // J. Appl Mech 2004. Vol. 71. P. 386–401.
2.
Xue Z.
,
Hutchinson J.W.
Preliminary assessment of sandwich plates subject to blast
loads // Int. J. Mech. Sci. 2003. Vol. 45. P. 687–705.
3.
Расчет
трехслойных конструкций: Справочник / В.Н. Кобелев, Л.М. Коварский,
С.И. Тимофеев; под общ. ред. В.Н. Кобелева. М.: Машиностроение, 1984. 304 с.
4.
Александров А.Я.
,
Бородин М.Я.
,
Павлов В.В.
Конструкции с заполнителями из
пенопластов. М.: Машиностроение, 1972. 212 с.
5.
Димитриенко Ю.И.
,
Соколов А.П.
Многомасштабное моделирование упругих
композиционных материалов // Математическое моделирование. 2012. Т. 24.
№ 5. С. 3–20.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 5
77
