Проблемы машиностроения и надежности машин, 2020, № 1, стр. 47-55

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕНЗОРНОЙ МЕРЫ НАКОПЛЕННОГО УСТАЛОСТНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ПРИ АНАЛИЗЕ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СЛОИСТЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВ ПРИ СЛОЖНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ

В. Е. Стрижиус *

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Москва, Россия

* E-mail: vitaly.strizhius@gmail.com

Поступила в редакцию 02.04.2018
Принята к публикации 25.10.2019

Аннотация

Для расчетных оценок усталостной долговечности слоистых углепластиков, работающих в условиях сложного напряженно-деформированного состояния, предложена феноменологическая модель накопления усталостного повреждения, с использованием тензорной меры накопленного повреждения от циклических напряжений различного типа. Представлена процедура расчетных оценок усталостной долговечности с использованием предложенной модели. Приведен пример расчета, показывающий приемлемое совпадение расчетных и экспериментальных данных.

Ключевые слова: слоистые углепластики, сложное напряженно-деформированное состояние, усталостная долговечность, накопление усталостных повреждений

DOI: 10.31857/S0235711920010137

Список литературы

  1. Fatigue in composites / Ed: Harris B. Woodhead Publishing Ltd and CRC Press LLC, 2003.

  2. Fatigue life prediction of composites and composite structures / Ed. Vassilopoulos A.P. Woodhead Publishing Limited and CRC Press LLC, 2010.

  3. Vassilopoulos A.P., Keller T. Fatigue of Fiber-reinforced Composites, Springer-Verlag London Limited, 2011.

  4. Philippidis T.P., Vassilopoulos A.P. Fatigue strength prediction under multiaxial stress // J. of Composite Materials. 1999. V. 33(17). P. 1578.

  5. Philippidis T.P., Vassilopoulos A.P. Complex stress state effect on fatigue life of GRP laminates. Part II, Theoretical formulation // Int. J. Fatigue. 2002. V. 24(8). P. 825.

  6. Kawai M. A phenomenological model for off-axis fatigue behavior of unidirectional polymer matrix composites under different stress ratios // Compos. Part A-Appl. 2004. V. 35(7–8). P. 955.

  7. Shokrieh M.M., Lessard L.B. Fatigue under multiaxial stress systems. In: Fatigue in composites (Ed: Harris B.). Woodhead Publishing Ltd and CRC Press LLC, 2003. P. 63.

  8. Strizhius V. Fatigue failure criterion of laminated composites under a complex stress-strain state // Mechanics of Composite Materials. 2016. V. 52(3). P. 369.

  9. Donadon M.V., Arbelo M.A., Rizzi P., Montestruque C.V., Amaro L., Castro S., Shiino M. A Multiaxial Fatigue Damage Model for Isotropic Materials // Proceedings of the 30th Symposium of the International Committee on Aeronautical Fatigue, June 2–7, 2019, Krakow, Poland. P. 336.

  10. Акивис М.А., Гольдберг В.В. Тензорное исчисление. М.: Наука, 1969. С. 352.

  11. Победря Б.Е. Лекции по тензорному анализу: Учеб. пособие. (3-е изд.). М.: Изд-во МГУ, 1986. С. 264.

  12. Димитриенко Ю.И. Тензорное исчисление: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 2001. С. 575.

  13. Mandell J.F. Fatigue behaviour of fibre-resin composites, In: Developments in Reinforced Plastics 2 (Ed. Pritchard G.). Applied Science Publishers, London, 1982. P. 67.

  14. Дударьков Ю.И., Лимонин М.В., Левченко Е.А. Эффект свободной кромки в слоистых композитах // Ж. Авиационная промышленность. 2012. № 4. С. 48.

  15. Дударьков Ю.И., Левченко Е.А., Лимонин М.В. Влияние структуры пакета на краевые эффекты в слоистых композитах // Ж. Космонавтика. 2014. № 3(9). С. 25.

  16. Tomblin J., Seneviratne W. Determining the Fatigue Life of Composite Aircraft Structures Using Life and Load-Enhancement Factors // Report DOT/FAA/AR-10/6, June 2011.

  17. Sims G.D. Fatigue test methods, problems and standards / In: Fatigue in composites (Ed. Harris B.). Woodhead Publishing Ltd and CRC Press LLC, 2003. P. 36–62.

  18. Broer A.A.R. Fatigue life prediction of carbon fibre-reinforced epoxy laminates using a single S-N curve // Master of Science Thesis, Delft University of Technology, 2018.

  19. Работнов Ю.Н., Туполев А.А., Кутьинов В.Ф., Когаев В.П., Березин А.В., Сулименков В.В. Применение углепластиков в конструкции летательных аппаратов // Ж. Механика композиционных материалов. 1981. № 4. С. 657.

Дополнительные материалы отсутствуют.