Details

Данная работа посвящена расчету и предсказанию эффективных упругих свойств полимерных нанокомпозитов с учетом размеров оксидных наночастиц, входящих в состав композиционного материала. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Изучить существующие теории и подходы, позволяющие учесть и отразить влияние размеров неоднородностей на упругие свойства композита. 2. Получить формулы эффективных упругих свойств композита с однослойными неоднородностями в рамках градиентной теории упругости. 3. Получить формулы эффективных упругих свойств композита с многослойными неоднородностями в рамках классической теории упругости. 4. Сопоставить полученные теоретические результаты с экспериментальными данными по упругим свойствам нанокомпозитов. В результате были получены три модели эффективных свойств: градиентная, классическая двухслойная, классическая двухслойная с переменной жесткостью внешнего слоя.

This paper is devoted to the calculation and prediction of effective elastic properties of polymer nanocomposites in consideration of the size of oxide nanoparticles contained in the composite material. The research sets the following goals: 1. To study the existing theories and approaches that consider the size effect of inhomogeneities on effective elastic properties of a composite. 2. To derive the formulas for effective elastic moduli of a composite with single-layered spherical inhomogeneities within first strain gradient theory. 3. To derive the formulas for effective elastic moduli of a composite with multi-layered spherical inhomogeneities within the classical elasticity theory. 4. To compare obtained theoretical results with experimental data for elastic moduli of nanocomposites. As a result, three models for calculating effective elastic moduli were created: gradient one, classical double-layered one, and classical double-layered one with a non-uniform elasticity tensor of the outer layer.