Другие журналы
научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана
НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ
Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211. ISSN 1994-0408
Многомасштабное конечно-элементное моделирование трехслойных сотовых композитных конструкций
# 07, июль 2014
DOI: 10.7463/0714.0717805
Файл статьи:
SE-BMCTU...o265.pdf
(2337.27Кб)
SE-BMCTU...o265.pdf
(2337.27Кб)
| УДК 539.3 | Россия, МГТУ им. Н.Э. Баумана ФГУП "Крыловский государственный научный центр"  |
Разработана многомасштабная модель трехслойных сотовых конструкций, позволяющая вычислять эффективные упругие и прочностные характеристики сотовых заполнителей и силовых обшивок, а также рассчитывать напряженно-деформированное состояние конструкции в рамках трехмерной теории упругости неоднородных сред. На основе трехмерного конечно-элементного моделирования показано, что при четырехточечном изгибе трехслойной сотовой пластины максимальные значения изгибающих и касательных напряжений реализуются в зоне приложения нагрузки и действия опор пластины, причем эти локальные максимумы напряжений превосходят "инженерные" теоретические (балочные) значения изгибающих и касательных напряжений, реализующихся в середине панели, примерно в 2,3 раза. Установлено, что разрушение сотовой конструкции в испытаниях на 4-хточечный изгиб происходит не из-за отслоения обшивки от сотового заполнителя в середине панели, а из-за локального нарушения адгезии в зоне контакта с опорой.
Список литературы
- Кобелев В.Н., Коварский Л.М., Тимофеев С.И. Расчет трехслойных конструкций: Справочник / под общ. ред. В.Н. Кобелева. М.: Машиностроение, 1984. 304 с.
- Александров А.Я., Бородин М.Я., Павлов В.В. Конструкции с заполнителями из пенопластов. М .: Машиностроение , 1972. 212 с.
- Allen H.G. Analysis and Design of Structural Sandwich Panels. Oxford: Pergamon Press, 1969. 348 p.
- Ahmed Abbadia, Koutsawaa Y., Carmasolb A., Belouettara S., Azarib Z. Experimental and numerical characterization of honeycomb sandwich composite panels // Simulation Modelling Practice and Theory. 2009. Vol.17, iss. 10. P. 1533-1547. DOI: 10.1016/j.simpat.2009.05.008
- Zenkert D. An Introduction to Sandwich Construction. London: Chamelon Press, 1995. 412 p.
- Fleck N.A., Deshpande V.S. The resistance of clamped sandwich beams to shock loading // J. Appl. Mech. 2004. Vol. 71, no. 13. P. 386-401. DOI: 10.1115/1.1629109
- Xue Z., Hutchinson J.W. Preliminary assessment of sandwich plates subject to blast loads // Int. J. Mech. Sci. 2003. Vol. 45, iss. 4. P. 687-705. DOI: 10.1016/S0020-7403(03)00108-5
- Rao K.K., Rao K.J., Sarwade A.G., Chandra M.S. Strength Analysis on Honeycomb Sandwich Panels of different Materials // International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA). 2012. Vol. 2, iss. 3. P. 365-374.
- Natarajan S., Bordas S., Mahapatra D.R. Numerical integration over arbitrary polygonal domains based on Schwarz-Christoffel conformal mapping // International Journal for Numerical Methods in Engineering. 2009. Vol. 80, iss. 1. P. 103-134. DOI: 10.1002/nme.2589
- Sukumar N., Tabarraei A. Conforming polygonal finite elements // International Journal for Numerical Methods in Engineering. 2004. Vol. 61, iss. 12. P. 2045-2066. DOI: 10.1002/nme.1141
- Adams R.D., Maheri M.R. The dynamic shear properties of structural honeycomb materials // Composite Science and Technology. 1993. Vol. 47, iss. 1. P. 15-23. DOI: 10.1016/0266-3538(93)90091-T
- Xu X.F., Pizhong Qiao. Homogenized elastic properties of honeycomb sandwich with skin e ff ect // International Journal of Solids and Structures. 2002. Vol. 39, iss. 8. P. 2153-2188. DOI: 10.1016/S0020-7683(02)00111-7
- Bourgeois S., Cartraud P., Debordes O. Homogenization of Periodic Sandwiches // In: Mechanics of Sandwich Structures / A. Vautrin (ed.). Springer Netherlands , 1998. P. 131-138. DOI:10.1007/978-94-015-9091-4_15
- Burton W.S., Noor A.K. Assessment of continuum models for sandwich panel honeycomb cores // Comput. Meth. Appl. Mech. Eng. 1997. Vol. 145, no. 3-4. P. 341- 360. DOI: 10.1016/S0045-7825(96)01196-6
- Daniel M.I., Abot L.J. Fabrication, testing and analysis of composite sandwich beams // Composite Science and Technology. 2000. Vol. 60, iss. 12-13. P. 2455-2463. DOI: 10.1016/S0266-3538(00)00039-7
- Hohe J., Becker W. A re fi ned analysis of the e ff ective elasticity tensors for general cellular sandwich cores // International Journal of Solids Structures. 2001. Vol. 38, iss. 21. P. 3689-3717. DOI: 10.1016/S0020-7683(00)00246-8
- Takano N., Zako M., Kikuchi N. Stress analysis of sandwich plate by the homogenization method // Material Science Research International. 1995. Vol. 1, no. 2. P. 82-88.
- Vougiouka G., Rodrigues H., Guedes H.R. Prediction of Elastic Properties of Sandwich Panels Using a Homogenization Computational Model // In: Mechanics of Sandwich Structures / A. Vautrin (ed.). Springer Netherlands, 1998. P. 147-154. DOI:10.1007/978-94-015-9091-4_17
- Димитриенко Ю.И., Соколов А.П. Многомасштабное моделирование упругих композиционных материалов // Математическое моделирование. 2012. Т. 24 , no. 5. С. 3-20.
- Димитриенко Ю.И., Кашкаров А.И. Расчет эффективных характеристик композитов с периодической структурой методом конечных элементов // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2002. № 2. С. 95-108.
- Димитриенко Ю.И., Соколов А.П. Система автоматизированного прогнозирования свойств композиционных материалов // Информационные технологии. 2008. № 8. С. 31-38.
- Димитриенко Ю.И., Сборщиков С.В., Соколов А.П., Садовничий Д.Н., Гафаров Б.Р. Численное и экспериментальное моделирование прочностных характеристик сферопластиков // Композиты и наноструктуры. 2013. № 3. С. 35-51.
- Димитриенко Ю.И., Сборщиков С.В., Соколов А.П. Численное моделирование микроразрушения и прочностных характеристик пространственно-армированных композитов // Механика композиционных материалов и конструкций. 2013. Т. 19, № 3. С. 365-383.
- Димитриенко Ю.И., Сборщиков С.В., Соколов А.П., Шпакова Ю.В. Численное моделирование процессов разрушения тканевых композитов // Вычислительная механика сплошной среды. 2013. Т. 6, № 4. С. 389-402. DOI: 10.7242/1999-6691/2013.6.4.43
- Димитриенко Ю.И. Механика сплошной среды. В 4 т. Т. 1. Тензорный анализ. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана , 2011. 463 с.
- Димитриенко Ю.И. Механика сплошной среды. В 4 т. Т. 4. Основы механики твердых сред. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 624 с.
- Димитриенко Ю.И. Механика композиционных материалов при высоких температурах. М .: Машиностроение , 1997. 366 с .
- Dimitrienko Yu.I. A structural Thermo-Mechanical Model of Textile Composite materials at High temperatures // Composites Science and Technology. 1999. Т. 59, iss. 7. P. 1041-1053. DOI: 10.1016/S0266-3538(98)00144-4
Публикации с ключевыми словами: компьютерное моделирование, композиционный материал, трехслойная сотовая конструкция, многомасштабное моделирование, метод конечно-элементного расчета, упруго-прочностные характеристики, 4-х точечный изгиб
Публикации со словами: компьютерное моделирование, композиционный материал, трехслойная сотовая конструкция, многомасштабное моделирование, метод конечно-элементного расчета, упруго-прочностные характеристики, 4-х точечный изгиб
Смотри также:
Тематические рубрики:
Поделиться:
| Авторы |
| Пресс-релизы |
| Библиотека |
| Конференции |
| Выставки |
| О проекте |
| Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00) |
|
 |
|||
| © 2003-2024 «Наука и образование» Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00) | |||||
