|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Cопоставление методов Мори-Танака и Горбачева-Победри в задаче определения эффективных свойств композитов с пьезоактивными сферическими включениямистатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК- Авторы: Соляев Ю.О., Горбачев В.И.
- Журнал: Механика композиционных материалов и конструкций
- Том: 25
- Номер: 1
- Год издания: 2019
- Первая страница: 57
- Последняя страница: 75
- Аннотация: Рассматривается проблема прогноза эффективных характеристик композиционных материалов на основе полимерной изотропной матрицы с наполнителем из пьезоактивных трансверсально изотропных керамических частиц. В рамках модели сферического включения проводится сопоставление трех методов осреднения. Во-первых, привлекается метод Мори-Танака, который позволяет получить аналитические оценки эффективных свойств, основанные на решении задачи Эшелби для изолированного включения. Во-вторых, рассматривается метод Горбачева-Победри, который основан на интегральном представлении решений для задач о деформациях неоднородной среды и требует численного решения вспомогательных задач для определения, так называемых, структурных функций. Прогнозы, получаемые в рамках указанных методов, сопоставляются с результатами прямого численного моделирования представительных фрагментов композитов, для которых эффективные характеристики определяются, как отношение соответствующих осредненных значений полей напряжений, деформаций, напряженности электрического поля и электрической индукции. В результате расчетов установлено, что рассмотренные методы могут приводить к отличающимся прогнозам свойств пьезокомпозитов. Наибольшее различие реализуется для пьезоэлектрических констант: до 150-200% при объемном содержании включений 30-40%. Также установлено качественное различие в получаемых прогнозах: для констант, определяющих жесткость композита при растяжении/сжатии и диэлектрические свойства наиболее высокие эффективные значения получены по методу Горбачева-Победри, а наименьшие – по методу Мори-Танака. Для жесткости композита на сдвиг наиболее высокие прогнозы дает метод Мори-Танака, а самая низкая эффективная жесткость на сдвиг реализуется при реализации подхода, основанного на конечно-элементном моделировании представительных фрагментов.
- Добавил в систему: Горбачев Владимир Иванович
Прикрепленные файлы
| № | Имя | Описание | Имя файла | Размер | Добавлен |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Полный текст | 3_Solyaev_Gorbachev.pdf | 1,2 МБ | 6 декабря 2021 [VIG] |