10 / 16
Ю.И. Димитриенко, Е.А. Губарева, С.В. Сборщиков
10
В силу линейности задачи термоупругости (20)–(22) задачи
0
11
L
,
0
22
L
,
0
33
L
могут быть решены совместно как одна задача
0
1
L
. Матрица
и волокна предполагаются изотропными, поэтому
0
( )
0
ij pq
при
p q
, в результате решения задач
0
11
L
являются нулевыми, т. е.
{2}
( )
0
ij pq
и
{2}
( )
j pq
U
= 0 при
p q
. В связи с этим для расчета КЛТР
композита достаточно решить одну задачу
0
1
L
. Некоторые результаты
решения локальной задачи
0
1
L
для композиционного материала на
основе керамических волокон и полимерной матрицы показаны на
рис. 3, 4. Было установлено, что в зонах соприкосновения волокон
реализуются наибольшие значения нормальных и касательных
напряжений.
При нагреве полимерной матрицы значения КЛТР существенно
изменяются. При температурах 300…800
о
С в матрице происходят
процессы термодеструкции, сопровождающиеся усадкой [17, 18], и
значение КЛТР становится отрицательным. Были проведены расче-
ты КЛТР композиционного материала при различных температурах:
20, 300, 600, 2000 и 2500
о
С. Результаты расчетов КЛТР композита в
зависимости от температуры представлены на рис. 5 и в табл. 2.
Рис. 1.
Компьютерная модель и КЭ-сетка компо-
зита с ориентацией волокон 4D (показаны только
волокна)