Details

Настоящая работа посвящена детальному исследованию композитных материалов с металлической структурой в области пластических деформаций.Основным объектом исследования является однонаправленный волокнистый упругопластический композитный материал. В ходе работы были разработаны асимптотические разложения в общем виде для композитного материала с упругопластическими свойствами. Полученные разложения позволили получить более точные модели для описания поведения композитов при пластических деформациях. Также были исследованы реологические модели двухфазного упругопластического композитного материала. В рамках этого исследования были получены аналитические выражения, которые позволяют определить 24 эффективнее упругопластические характеристики композитного материала в случае центральной симметрии. Помимо этого, на основании метода конечных элементов были определены эффективные характеристики упругопластического материала с линейным упрочнением.  Данные характеристики выражены в виде модулей упругости, коэффициентов Пуассона, тангенциальных и секущих модулей диаграммы деформирования, а также пределов текучести во всех направлениях рассматриваемого ортотропного материала. Полученные результаты позволяют глубже понять механическое поведение композитов и улучшить их применение в различных инженерных областях, где важны высокие прочностные характеристики и устойчивость к деформациям.

This work is dedicated to the detailed investigation of composite materials with a metallic structure in the domain of plastic deformations. The main object of study is a unidirectional fiber-reinforced elastoplastic composite material. During the course of the work, asymptotic expansions in the general form for composite materials with elastoplastic properties were developed. The obtained expansions allowed for the development of more accurate models to describe the behavior of composites under plastic deformations. Rheological models of two-phase elastoplastic composite materials were also investigated. Within this study, analytical expressions were derived to determine 24 effective elastoplastic characteristics of the composite material in the case of central symmetry. Additionally, based on the finite element method, the effective characteristics of an elastoplastic material with linear hardening were determined. These characteristics are expressed in terms of elastic moduli, Poissons ratios, tangential and secant moduli of the deformation diagram, as well as yield limits in all directions of the considered orthotropic material. The obtained results allow for a deeper understanding of the mechanical behavior of composites and enhance their application in various engineering fields where high strength characteristics and deformation resistance are important.