БЕССЕТОЧНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИХ СТАТИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ
Аннотация:
Предмет исследования. Композиты — уникальные материалы, сочетающие в себе легкость и прочность, что делает их востребованными на рынке материалов для промышленного производства. Математическое моде- лирование данных материалов необходимо для прогнозирования их деформаций под различными нагрузками. Предложен бессеточный метод математического моделирования анизотропных композитных материалов, основанный на представлении их в виде метачастиц с эластичными связями. Особенностью предложенного метода является применение единых уравнений для мультимасштабного моделирования: на микромасштабе (одно волокно и элементарный объем наполнителя) и макромасштабе (сечение целого композитного элемента). Метод. Методика расчета заключается в применении интегрирования по времени методом Верле для определения смещений частиц с последующим решением системы уравнений для эластичных связей, используя вычисленные ранее значения масс и жесткостей. Метод позволяет оценить динамику деформации композитного материала во времени под действием прикладываемой нагрузки. Код для решения уравнений упругой динамики и визуализации результатов написан на JavaScript без сторонних библиотек. Основные результаты. С использованием предложенного метода смоделированы упругие деформации упрощенной двумерной модели углепластика (на основе смеси эпоксидной и полиэфирной смол в качестве наполнителя) под действием статичной механической нагрузки на прогиб. Расчеты для композита производились на микро- и макромасштабах с разным направлением укладки волокон: углы 0 и 90°. Выбран плоский тип укладки. Результаты расчетов верифицированы в программной среде ANSYS Composite PrepPost, реализующей метод конечных элементов. Совпадение результатов расчетов методом метачастиц и МКЭ составило 89 %. Практическая значимость. Разработанный решатель может использоваться для прогнозирования деформаций композитных материалов при моделировании на микро- и макромасштабах.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- АННОТАЦИЯ НОМЕРА
- ТЕХНОЛОГИЯ БЛОКЧЕЙН В СЕТЯХ 5G
- ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛАЗЕРНОГО НАГРЕВА ТИТАНСОДЕРЖАЩЕГО ОПТОТЕРМИЧЕСКОГО ВОЛОКОННОГО КОНВЕРТЕРА И СТЕНКИ ВЕНЫ В ПРОЦЕССЕ ЭНДОВАЗАЛЬНОЙ ЛАЗЕРНОЙ КОАГУЛЯЦИИ
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО РАССЕИВАТЕЛЯ, ПОЛУЧЕННОГО ПУТЕМ ПЛАВЛЕНИЯ СЕРДЦЕВИНЫ СВЕТОВОДА
- ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ ГОРЯЧЕЙ ПРОВОЛОКИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ТЕПЛОВОГО АНЕМОМЕТРА
- ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНЕГО ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ НА СДВИГ ФАЗЫ В ИНТЕРФЕРОМЕТРЕ САНЬЯКА
- ИССЛЕДОВАНИЕ АБСОРЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕРЕБРЯНЫХ ИОНООБМЕННЫХ СЛОЕВ В ХЛОРИДНОМ ФОТО-ТЕРМО-РЕФРАКТИВНОМ СТЕКЛЕ(на англ. яз.)
- СПЕКТРАЛЬНО-ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА ЭРБИЯ В БРОМИДНО-ФТОРИДНЫХ ФОТО-ТЕРМО-РЕФРАКТИВНЫХ СТЕКЛАХ
- МЕТОД АВТОМАТИЧЕСКОГО ВИДЕОАНАЛИЗА ДВИЖЕНИЙ РУК И РАСПОЗНАВАНИЯ ЖЕСТОВ В ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫХ ИНТЕРФЕЙСАХ
- СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К МУЛЬТИКЛАССОВОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ИНТЕНТОВ НА ОСНОВЕ ПРЕДОБУЧЕННЫХ ТРАНСФОРМЕРОВ(на англ. яз.)
- ЭФФЕКТИВНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СОВРЕМЕННОЙ КРИПТОСИСТЕМЫ МАК-ЭЛИСА, ПОСТРОЕННОЙ НА ОБОБЩЕННЫХ (L, G)-КОДАХ
- ЗАДАЧА НОРМАЛИЗАЦИЙ СЛОВ КАЗАХСКОГО ЯЗЫКА
- АНАЛИЗ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЯ ПРИ 3D-ПЕЧАТИ ПО ИХ ИЗОБРАЖЕНИЯМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ
- МОДЕЛЬ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО СРЕДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СИНТЕЗА АППАРАТНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ СВЕРТОЧНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ
- ОРГАНИЗАЦИЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ПАКЕТОВ ПРИ МНОГОПУТЕВЫХ ПЕРЕДАЧАХ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
- ПРИМЕНЕНИЕ МОДУЛЬНОГО ПОДХОДА ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
- ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-РАЗНОСТНЫХ МОДЕЛЕЙ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В ОДНОМЕРНЫХ ТЕЛАХ НА ОСНОВЕ АЛГОРИТМОВ ФИЛЬТРА КАЛМАНА
- ВЫБОР КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА В ДАТЧИКЕ ИНДУКЦИОННОГО ЛАГА
- МОДЕЛИРОВАНИЕ ИСПАРЕНИЯ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА В МОБИЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ
- МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИСПАРЕНИЯ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА И АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ИСХОДНОГО СОСТАВА НА СКОРОСТЬ ИСПАРЕНИЯ
- ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ МЫШЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ(на англ. яз.)