ИСТИНА

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы механики сплошных сред, связанной с развитием аналитических и экспериментально-вычислительных методов исследования динамического поведения и характера разрушения и повреждения слоистых композитов и изделий из них при ударных воздействиях. Конкретная фундаментальная задача заключается в исследовании поведения слоистых композитов при низкоскоростном ударе, экспериментальном исследовании динамических свойств слоистых композитов, а так же разработке соответствующих динамических моделей. Основными задачами проекта являлись: • Проведение экспериментальных исследований в реализуемом на практике диапазоне скоростей деформаций и температур. • Проведение параметрической идентификации математических моделей деформирования и критериев разрушения и их верификация на основе результатов базовых и оригинальных тестовых экспериментов. • Построение динамических моделей слоистых композитов и определение соответствующих эффективных характеристик осреднённых уравнений.

В ходе выполнения Проекта получены следующие результаты результаты: -Разработана методика расчета поврежденности многослойных композиционных материалов при низкоскоростном ударе, основанная на применении критерия разрушения монослоя и последующего расчета развития повреждений с учетом взаимодействия различных механизмов эволюции повреждений Решена задача оценки остаточной прочности элемента конструкции (подкрепленной панели), выполненной из многослойного углепластика, после удара. -Разработаны и опробованы экспериментальные методики, использующие методологию мерных стержней, применительно к исследованию динамической вязкости разрушения и характеристик деламинации слоистых композитов. -Проведено исследование процесса распространения свободных волн в бесконечной трехслойной упругой пластине с идеальным контактом на границе слоев по трехмерной теории. Приведена формулировка соответствующей спектральной задачи и построено её решение в области длинных волн и высоких частот с использованием вариационно-асимптотического метода. Выполнено параметрическое исследование полученных решений. -Исследована зависимость звукоизоляционных свойств трехслойной пластины от частоты процесса. -Предложена методика оценки прочности элементов тонкостенных конструкций, изготовленных из многослойных углепластиков с термореактивной матрицей при наличии технологических деформаций и начальных дефектов типа расслоения. Разработана математическая модель деформирования типовой заготовки из углепластика, учитывающая температурные и химические деформации, фазовый переход в процессе отверждения и связанного с этим выделение тепла. -Разработана методика экспериментального определения динамического отклика композитной пластины, опертой на жесткое кольцевое основание, на экспериментальной установке разрезного стержня Гопкинсона. Методика верифицирована путем сравнения результатов экспериментов по динамическому нагружению металлической пластины с результатами численного моделирования процесса ударного нагружения с использованием конечно-элементного пакета LS-DYNA. Проведены эксперименты по динамическому нагружению трехслойной пластины симметричной структуры по толщине с углепластиковыми несущими слоями и полиуретановым заполнителем, опёртой на кольцевое основание. В результате эксперимента получены кривые зависимости усилия в мерных стержнях от времени. -Проведен анализ внутренних повреждений в композиционных панелях, подвергнутых низкоскоростному удару, методом лазерной ультразвуковой диагностики. Определены параметры поврежденности, такие как области расслоений и деградация упругих свойств монослоев.