Automation and modeling in design and management Automation and modeling in design and management Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении 2658-3488 2658-6436 49269 10.30987/2658-6436-2022-1-15-23 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Mathematical modeling, numerical methods and program complexes Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ IMPROVING THE METHODS FOR CALCULATING ELASTIC CHARACTERISTICS OF FIBRE COMPOSITES СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА УПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИТОВ https://orcid.org/0000-0002-5986-3922 Кисель Юрий Евгеньевич Kisel' Yuriy Evgen'evich ypk2@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Ульянов Алексей Алексеевич Ulyanov Alexey Alekseevich al_ulianov@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Камынин Виктор Викторович Kamynin Viktor Viktorovich vic071974@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Брянский государственный инженерно-технологический университет Брянск Россия Bryansk State Technological University of Engineering Bryansk Russian Federation Брянский государственный технический университет Bryansk State Technical University Брянский государственный инженерно-технологический университет Bryansk State Engineering and Technological University 30 03 2022 30 03 2022 2022 1 15 23 17 03 2022 https://bstu.editorum.ru/en/nauka/article/49269/view

Показано применение методов твердотельного моделирования для расчета упругих свойств и напряженно-деформированного состояния композиционных материалов, упрочненных волокнами. Разработана модель композиционного материала, включающая основу и волокна. Определены упругие свойства и эквивалентные напряжения в волокнистом композиционном материале с различным содержанием волокон.

Applying solid-state modelling methods for calculating the elastic properties and stress-strain state of fibre-reinforced composite materials is shown. A model of a composite material including a base and fibres is developed. The elastic properties and equivalent stresses in a fibrous composite material with different fibre content are determined.

 композит композиционный материал волокна наполнитель модуль упругости composite composite material fibres filler elastic modulus

Кобелев, А.Г. Материаловедение. Технология композиционных материалов / А.Г. Кобелев, М.А. Шаронов О.А. Кобелев, В.П. Шаронова / М.: КНОРУС, 2014. - 270 с. Kobelev A.G., Sharonov M.A., Kobelev O.A., Sharonova V.P. Materials Science. Technology of Composite Materials. Moscow: KNORUS, 2014. 270 p. Васильев, В.В. Композиционные материалы / В.В. Васильев, В.Д. Протасов / М.: Машиностроение, 1990. - 512 с. Vasiliev V.V., Protasov V.D. Composite Ma-terials. Moscow: Mashinostroenie, 1990. 512 p. Галимов, Э.Р. Материаловедение для транспортного машиностроения: учебное пособие / Э.Р. Галимов, Л.В. Тарасенко, М.В. Унчикова и др. / СПб.: Лань, 2013. - 443 с. Galimov E.R., Tarasenko L.V., Unchikova M.V. et al. Materials Science for Transport Engineering. St. Petersburg: Lan, 2013. 443 p. Димитриенко, Ю.И. Метод конечных элементов для решения локальных задач механики композиционных материалов / Ю.И. Димитриенко, А.П. Соколов / М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. - 68 с. Dimitrienko Yu.I., Sokolov A.P. Finite Element Method for Solving Local Problems in the Mechanics of Composite Materials. Moscow: BMSTU Publ., 2010. 68 p. Гурьянов, Г.В. Определение параметров микроструктуры электрохимических покрытий по их дилатации / Г.В. Гурьянов, Ю.Е. Кисель / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2014. - Т. 80. - № 2. - С. 33-37. Guryanov G.V., Kissel Yu.E. Determining the Parameters of the Electrochemical Coating Mi-crostructure by Their Dilatation. Industrial Laboratory. Materials Diagnostics, 2014, vol. 80, no. 2, pp. 33-37. Kisel Y.E., Serpik I.N., Markaryants L.M., Bezik V.A., Guryanov G.V., Bezik D.A. Сalculation of the elastic characteristics of composite materials with dispersed inclusions // International Journal of Applied Engineering Research. - 2015. - Т. 10. - № 24. - С. 44018-44022. Kisel Y.E., Serpik I.N., Markaryants L.M., Bezik V.A., Guryanov G.V., Bezik D.A. Calculation of the Elastic Characteristics of Composite Materials with Dispersed Inclusions. International Journal of Applied Engineering Re-search, 2015, vol. 10, no. 24, pp. 44018-44022. Перов, С.Н. Исследование применимости метода конечных элементов для оценки параметров механики разрушения конструктивных элементов из композиционных материалов / С. Н. Перов, С. А Чернякин // Журнал Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2013. - № 4-2. - Т. 15. - С. 480-483. Perov S.N., Chernyakin S.A. Studying the Applicability of the Finite Element Method for Assessing the Fracture Mechanics Parameters of Structural Elements Made of Composite Materi-als. Izvestiya of Samara Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences, 2013, vol. 15, no. 4-2, pp. 480-483. Котович, А.В. Решение задач теории упругости методом конечных элементов: учебное пособие / А.В. Котович, И.В. Станкевич / М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. - 112 с. Kotovich A.V., Stankevich I.V. Solution of Thermal Conductivity Problems by the Finite Element Method. Moscow: BMSTU Publ., 2012. 112 p. Фудзии, Т. Механика разрушения композиционных материалов / Т. Фудзии, М. Дзако / М.: Мир, 1982. - 232 с. Fujii T., Dzako M. Fracture Mechanics of Composite Materials. Moscow: Mir, 1982. 232 p. Кисель, Ю.Е. Повышение долговечности деталей сельскохозяйственной техники электротермической обработкой композиционных электрохимических покрытий. Автореферат дис. ... доктора технических наук. Сарат. гос. аграр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2014. Kisel, Yu.E. Improving the Durability of Ag-ricultural Machinery Parts by Electrothermal Treatment of Composite Electrochemical Coatings. Doct. Diss. Saratov State Vavilov Agrarian University. Saratov, 2014. Капитонов, А.М. Физико-механические свойства композиционных материалов. Упругие свойства: монография / А.М. Капитонов, В.Е. Редькин / Красноярск: Сиб.федер.университет, 2013. - 532 с. Kapitonov A.M., Redkin V.E. Physical and Mechanical Properties of Composite Materials. Elastic Characteristics. Krasnoyarsk: Siberian Federal University Publ., 2013. 532 p. Шимкович, Д.А. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows / Д.А.Шимкович / М.: ДМК, 2001. - 448 с. Shimkovich D.A. Calculation of Structures in MSC/NASTRAN for Windows. Moscow: DMK Press Publ., 2001. 448 p. Сильман, Г.И. Конструкционные стали. Рекомендации по выбору марки стали и вида ее термической и химико-термической обработки для деталей машин и конструкций. Учебное пособие. / Г.И. Сильман / Брянск: БГИТА, 1999. - 70 с. Silman, G.I. Structural Steels. Recommendations on Choosing Steel Grade and Type of its Thermal and Chemical-Thermal Treatment for Machine Parts and Structures. Bryansk: Bryansk State Engineering and Technology Academy, 1999. 70 p. Гурьянов, Г.В. Определение параметров микроструктуры электрохимических покрытий по их дилатации / Г.В. Гурьянов, Ю.Е. Кисель / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2014. - Т . 80. - № 2. - С. 33-37. Guryanov G.V., Kissel Yu.E. Determining the Parameters of the Electrochemical Coating Mi-crostructure by Their Dilatation. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov [Industrial Laboratory. Materials Diagnostics], 2014, vol. 80, no. 2, pp. 33-37. Хаяси, Т. Композиционные материалы / Т. Хаяси. - Ника гирен, 1971. - 85 с. Hayashi T. Composite Materials. Nika Giren, 1971. 85 p.