Математическое моделирование процессов деформации структурно-чувствительного нанокомпозита
https://doi.org/10.23947/2587-8999-2018-2-1-17-24
Аннотация
Представлены результаты численного моделирования процессов деформации перспективных структурно-чувствительных материалов – нанокомпозитов, для которых характерно наличие резкого изменения значений механических характеристик на границе раздела между матрицей и включением. Поставленная задача решена в конечно-элементном программном комплексе ANSYS с использованием вычислительных ресурсов серверных процессоров и видеокарт TESLA. Для оценки работоспособности численной модели реализован аналитические метод – двойственная вариационная формулировка задачи упругости. Представленные в данной работе результаты позволяют оценить механические характеристики нанокомпозитов, что необходимо при проектировании конструкции из таких материалов.
Ключевые слова
численное моделирование,
структурно-чувствительные материалы,
граница раздела,
деформация,
математическое моделирование
При поддержке: Работа выполнена в рамках реализации базовой части государственного задания Минобрнауки РФ (проект 9.7784.2017/БЧ), а также в рамках гранта МК-1069.2018.8 программы Президента РФ государственной поддержки молодых кандидатов наук.
Об авторах
Владимир Степанович Зарубин
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
(105005, Россия, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5)
Россия
Россия
Зарубин Владимир Степанович, профессор, доктор технических наук, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (105005, Россия, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5)
Елена Сергеевна Сергеева
ОАО «Композит»
(141070, Россия, Московская область, г. Королёв, Пионерская, 4);
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
(105005, Россия, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5)
Россия
Россия
Сергеева Елена Сергеевна, младший научный сотрудник, ОАО «Композит» (141070, Россия, Московская область, г. Королёв, Пионерская, 4); аспирантка, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (105005, Россия, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5)
Список литературы
1. Biksha D. Ispol'zovaniye kompozitnykh materialov v oboronnoy promyshlennosti i aerokosmicheskoy industrii / per. s angl. V. Rentyuk // Vestnik elektroniki. 2014. № 1. pp. 24 - 27.
2. Spravochnik po kompozitnym materialam. V dvukh knigakh. Kniga. 1: trans. s angliyskim. A.B. Geller et al., Ed. J. Lubin, B.E. Geller. M.: Mashinostroyeniye, 1988. 448 p.
3. Vasil'yev V.V. Mekhanika konstruktsiy iz kompozitsionnykh materialov. M.: Mashinostroyeniye, 1988. 272 p.
4. Palermo P. Strukturnyye keramicheskiye nanokompozity: obzor svoystv i metody sinteza poroshkov // Nanomaterialy. 2015. V. 5. № 2. pp. 656-696.
5. Casati R., Vedani M. Metallicheskiye matrichnyye kompozity, usilennyye obzorom nanochastits // Metally. 2014. V. 4. pp. 65-83.
6. Blakslee O.L., Proctor D.G., Seldin E.J., Spence G.B., Weng T. Elastichnyye konstanty piroliticheskogo grafita s uplotneniyem i neraskrytym // J. Appl. Phys. 1970. V. 41. № 8. pp. 3373-3382.
7. Sergeyeva Ye.S. Issledovaniye uprugikh kharakteristik kompozitov s ellipsoidal'nymi vklyucheniyami // Molodezhnyy nauchno-tekhnicheskiy vestnik MGTU im. N.E Baumana. Elektron. zhurn. 2015. №. 5. URL: http://sntbul.bmstu.ru/doc/839933.html (data obrashcheniya: 10.01.17).
8. Zarubin V.S. Prikladnyye zadachi termoprochnosti elementov konstruktsiy M .: Mashinostroyeniye, 1985. 296 p.
9. Zarubin V.S., Kuvyrkin G.N. Matematicheskiye modeli mekhaniki i elektrodinamiki sploshnoy sredy. M .: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2008. 512 p.
10. Sergeyeva Ye.S. Issledovaniye uprugikh kharakteristik nanokompozitov // Molodezhnyy nauchno-tekhnicheskiy vestnik MGTU im. N.E Baumana. Elektron. zhurn. 2016. №. 8. Rezhim dostupa: http://sntbul.bmstu.ru/doc/846958.html (the date of the application 30.01.2017).
Рецензия
Для цитирования:
Зарубин В.С., Сергеева Е.С. Математическое моделирование процессов деформации структурно-чувствительного нанокомпозита. Computational Mathematics and Information Technologies. 2018;2(1). https://doi.org/10.23947/2587-8999-2018-2-1-17-24
For citation:
Zarubin V.S., Sergeeva E.S. Mathematical modeling of structural-sensitive nanocomposites deformation. Computational Mathematics and Information Technologies. 2018;2(1). https://doi.org/10.23947/2587-8999-2018-2-1-17-24
Просмотров:
120
Послать статью по эл. почте 