10.14489/td.2014.05.pp.072-080

2014, 05 май (May)

DOI: 10.14489/td.2014.05.pp.072-080

Будадин О.Н., Каледин В.О., Кульков А.А., Пичугин А.Н., Нагайцева Н.В.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ТЕПЛОВОГО КОНТРОЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИЛА В ПРОЦЕССЕ ОДНООСНОГО СИЛОВОГО НАГРУЖЕНИЯ
(с. 72-80)

Аннотация. Исследованы температурные поля при квазистатическом одноосном растяжении органопластика. Предложена термореологическая модель, описывающая выделение тепла при необратимой деформации. Определена доля рассеянной энергии, затрачиваемая на нагрев. Предложена методика расчета нестационарных температурных полей с учетом теплового эффекта накопления микродефектов в органопластике. Проведены анализ температурных полей в образцах с концентраторами напряжений и сравнение рассчитанных и полученных при экспериментах на растяжение до разрушения температурных полей.

Ключевые слова: органопластик, одноосное растяжение, идентификация параметров, тепловые поля, нестационарные температурные поля, тепловой эффект, разрушение, микроразрушение, концентрация напряжений.

Budadin O.N., Kaledin V.O., Kulkov A.A., Pichugin A.N., Nagaiceva N.V.
THE ORETICAL AND EXPERIMENTAL STUDY OF THERMAL CONTROL APPLICABILITY TO A 3-D POLYMER COMPOSITE STRUCTURE UNDER UNAXIAL POWER LOADING
(pp. 72-80)

Abstract. Temperature fields in organic-fiber-reinforced plastics in their quasi-static uniaxial tension are studied. A thermorheological model describing the heat evolution under irreversible deformation is proposed. A part of dissipated energy to be expended on heating is determined. A method for calculating unsteady temperature fields, considering the thermal effect of accumulating microdefects in an organic-fiber-reinforced plastic, is proposed. The analysis of temperature fields in samples with stress concentrators is carried out, and temperature fields calculated and obtained experimentally during ultimate tension testing are compared.

Keywords: organoplastics, unaxial extension, parameter identification, thermal fields, non-steady temperature fields, thermal effect, damage, microdeformations.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

О. Н. Будадин, В. О. Каледин, А. А. Кульков, А. Н. Пичугин, Н. В. Нагайцева (ОАО «ЦНИИСМ», Хотьково, Моск. обл.; Новокузнецкий институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет») E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

O. N. Budadin, V. O. Kaledin, A. A. Kulkov, A. N. Pichugin, N. V. Nagaiceva (OJSC «TSNIISM», Khotkovo, Moscow Region; Novokuznetsk Institute (Branch) Federal State Budget Educational Institution for Higher Professional Education «Kemerovo State University»)

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Васильев В. В., Барынин В. А., Разин А. Ф. и др. Анизатропные композитные сетчатые конструкции – разработка и приложение к космической технике // Ком-позиты и наноструктуры. 2009. № 3. С. 38 – 49.
2. Будадин О. Н., Вавилов В. П., Абрамова Е. В. Диагностика безопасности. Тепловой контроль / под общ. ред. акад. РАН В. В. Клюева. М.: ИД «Спектр», 2011. 171 с.
3. Барынин В. А., Будадин О. Н., Кульков А. А. Современные технологии неразрушающего контроля конструкций из полимерных композиционных материа-лов. М.: ИД «Спектр», 2013. 243 с.
4. Справочник по композиционным материалам: в 2 кн. Кн. 2 / Дж. Люблин (ред.). М.: Машиностроение, 1988. 584 с.
5. Завидей В. И., Васенев Ю. Г., Ступаченко С. Л. Комплексный подход к выявлению дефектов многослой-ных конструкций из композиционных материалов. URL: http://www.panatest.ru/print?id=COMPOSITE%20MATERIALS&type=static (дата доступа 29.07.2013)/
6. Образцов И. Ф., Васильев В. В., Бунаков В. А. Оптимальное армирование оболочек вращения. М.: Машиностроение, 1977. 144 с.
7. Цай С., Хан Х. Анализ разрушения композитов // Неупругие свойства композиционных материалов. М.: Мир, 1978. С. 104 – 139.
8. Лыков, А. В. Теория теплопроводности. М.: Высш. шк., 1967. 599 с.

Eng

1. Vasil'ev V. V., Barynin V. A., Razin A. F. et al. (2009). Anizotropie composite mesh structures - develop-ment and application for space equipment. Kompozity i nanostruktury, (3), pp. 38-49.
2. Budadin O. N., Vavilov V. P., Abramova E. V., Kliuev V.V. (Ed.). (2011). Thermal testing. Moscow: Izdatel'skii dom "Spektr".
3. Barynin V. A., Budadin O. N., Kul'kov A. A. (2013). Modern technologies of non-destructive testing of structures from polymeric composite materials. Moscow: Izdatel'skii dom "Spektr".
4. Liublin Dzh. (1988). Composite materials hand-book. In 2 books. Book no. 2. Moscow: Mashinostroenie.
5. Zavidei V. I., Vasenev Iu. G., Stupachenko S. L. The complex approach to the detection of defects in multilayer constructions from composite materials. Available at: http://www.panatest.ru/print?id=COMPOSITE%20MATERIALS&type=static (Accessed 29 July 2013)
6. Obraztsov I. F., Vasil'ev V. V., Bunakov V. A. (1977). Optimum reinforcement of rotation shells. Moscow: Mashinostroenie.
7. Tsai S., Khan Kh. (1978). Analysis of composites de-struction. Anelastic properties of composite materials. Mos-cow: Mir.
8. Lykov A. V. (1967). Theory of heat conduction. Moscow: Vysshaia shkola.
9. Oden Dzh. (1976). Finite elements in nonlinear continuum mechanics. Moscow: Mir.
10. Zenkevich O. (1975). Method of finite elements in engineering. Moscow: Mir.
11. Godunov S. K., Riaben'kii V. S. (1977). Difference schemes. Moscow: Nauka.
12. Burnysheva T. V., Kaledin V. O., Ravkovskaia I. V., Eptesheva S. V. (2010). Development of toolkit for the mathematical modeling of adjoint mechanics problems of inhomogeneous structures. Vestnik Kemerovskogo gosudar-stvennogo universiteta, (1), pp. 3-8.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 250 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 250 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: