Abstract: Биматериальные соединения, такие как композит/металл, керамика/металл и керамика/керамика, широко используются во многих промышленных приложениях. Вот некоторые известные примеры: крепежные элементы из карбида кремния/титана (SiC/Ti) в самолетах, соединения из кремния/стекла в микроэлектромеханических системах (MEMS), соединения волокон/матриц в композитных конструкциях и интерфейсы камень/бетон в плотинах. В конструкциях, содержащих биматериальные соединения, наличие трещин на интерфейсе неизбежно из-за высокого локального роста напряжения в результате разрыва механических свойств материалов и/или геометрического состояния. Эти трещины могут образовываться как в процессе склеивания, так и в течение срока службы конструкций, содержащих биматериальные соединения. Наличие трещин в конструкциях, содержащих такие биматериальные соединения, существенно влияет на несущую способность и в конечном итоге может привести к разрыву связей. Поэтому поведение трещин в биматериалах при разрушении является важным вопросом и требует тщательного изучения. В докладе представлен модифицированный критерий максимальных окружных напряжений (MMTS) для прогнозирования условий начала разрушения первоначально прямолинейных биматериальных трещин. Критерий учитывает влияние T-напряжения, а также коэффициенты интенсивности напряжений KI и KII для прогнозирования вязкости разрушения в смешанном режиме образцов с трещинами на интерфейсе. Сформулированный критерий позволяет аналитически исследовать влияние знака и величины T-напряжения на вязкость разрушения в смешанном режиме. Методом конечных элементов получены коэффициенты интенсивности напряжений по I и II модам разрушения, а также T-напряжения при различных геометрических параметрах образцов. Предлагаемый критерий оценивается с использованием экспериментальных данных, полученных при испытаниях на разрушение трёхкомпонентного соединения (образец двухконсольной балки), изготовленного из армированного углеродным волокном композита и стального листа, склеенных эпоксидной смолой. Двусторонняя трещина была внедрена в интерфейс сталь/эпоксидная смола. Критерий MMTS также сравнивается с критерием максимальных окружных деформаций (MTSN), что позволяет получить более надежные оценки вязкости разрушения в смешанном режиме испытанных образцов.

Cite: Кузнецов Д.А. , Кургузов В.Д.
Анализ разрушения клееных конструкций с интерфейсными трещинами
In compilation 52 школа-конференция "Актуальные проблемы механики" памяти Н.Ф. Морозова. – Издательство ВВМ., 2025. – C.355-356. – ISBN 978-5-9651-1654-6. РИНЦ

Dates:

Published print:

Nov 4, 2025

Identifiers:

Elibrary:

83225273

Citing: Пока нет цитирований