Другие журналы

Димитриенко Юрий Иванович

Численное моделирование ударно-волнового деформирования гибких броневых композитных материалов
Инженерное образование # 12, декабрь 2013
DOI: 10.7463/1213.0665297
Предложена математическая модель деформирования гибких броневых материалов на основе арамидных тканей при высокоскоростных  воздействиях. Модель учитывает особенности деформационных характеристик данного класса композитных материалов: способность деформироваться без разрушения при конечных значениях деформаций, существенное различие диаграмм деформирования при растяжении и сжатии, зависимость этих диаграмм от скорости нагружения, наличие псевдопластических свойств материалов, обусловленных вытягиванием нитей из ткани и/или пластическим характером деформирования, анизотропию нелинейно-упругих и вязко-пластических свойств и другие эффекты. Сформулирована постановка задачи динамического деформирования гибких броневых материалов, для ее решения применен метод ленточных адаптивных сеток. Приведен пример численного решения двумерной задачи о высокоскоростном воздействии ударника по гибкому броневому материалу, проанализированы некоторые специфические эффекты деформирования материалов данного класса. 
Моделирование микроструктурного разрушения и прочности керамических композитов на основе реакционно-связанного SiC
Инженерное образование # 11, ноябрь 2013
DOI: 10.7463/1113.0659438
С помощью метода многомасштабной гомогенизации разработана 3-х уровневая модель керамических композиционных материалов на основе реакционно-связанного SiC . Численное моделирование осуществляется путем конечно-элементного решения серий локальных задач на ячейках периодичности трёх структурных уровней. Проведены расчеты полей тензоров концентрации напряжений в матрицах и наполнителях. Для расчета прочностных характеристик композитов применен новый критерий прочности матрицы и наполнителей при многоосном напряженном состоянии, учитывающий существенное  (более, чем на порядок) различие свойств керамики при растяжении и сжатии. Предложена модель, учитывающая масштабный эффект прочности керамических композитов. Проведено численное исследование процессов последовательного микроразрушения керамических композитов вплоть до полного разрушения. Результаты расчетов показали, что при наличии полидисперсной структуры керамики изменение концентрации более крупных фракций играет менее существенную роль, чем содержание фракции мелких частиц.
Моделирование термоупругих характеристик композитов на основе алюмо-хромофосфатных связующих
Инженерное образование # 11, ноябрь 2013
DOI: 10.7463/1113.0623564
Разработана математическая многоуровневая модель для расчета термоупругих характеристик тканевых композиционных материалов на неорганическом алюмо-хромофосфатном связующем при высоких температурах, которая учитывает процессы физико-химических превращений,  протекающих алюмо-хромофосфатном связующем и стеклянных волокнах при высоких температурах. Проведено сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными, показано, что разработанная модель  позволяет прогнозировать сложный нелинейных характер изменения упругих свойств неорганических композитов при нагреве до 1600 К. Разработанная модель может быть применена для прогнозирования изменения упругих характеристик композиционных материалов на неорганической матрице при сложных режимах нагрева.
Математическое моделирование диэлектрических свойств полимер-керамических композиционных материалов методом асимптотического осреднения
Инженерное образование # 10, октябрь 2013
DOI: 10.7463/1013.0623343
В работе представлена математическая модель расчета эффективных диэлектрических свойств сложноструктурированных композитов, подверженных воздействию переменного внешнего электрического поля. Проводится асимптотическое исследование дифференциальных уравнений электродинамики с быстроосциллирующими коэффициентами. Сформулирована локальная задача электродинамики на «ячейке периодичности» композита. Проведен расчет эффективной комплексной диэлектрической проницаемости композита для различных объемных долей включений мелкодисперсной керамики с применением метода конечных элементов и метода бисопряженных градиентов. Проведен анализ частотной зависимости диэлектрических характеристик и тангенса угла диэлектрических  потерь композитной керамики, получено хорошее совпадение с экспериментальными данными.
Метод решения задачи оптимизации структуры дисперсно-армированных композитов при ограничениях на тепловые и прочностные свойства
Инженерное образование # 11, ноябрь 2013
DOI: 10.7463/1113.0621065
Сформулирована постановка задачи оптимизации микроструктуры композиционного материала,  представляющая собой  задачу минимизации плотности композита при заданных ограничениях на компоненты эффективных тензоров упругости, теплопроводности, и эффективные пределы прочности композита. Предложен метод решения задачи оптимального проектирования композиционного материала, армированного микросферами, и предназначенного для создания тепловой защиты. Для расчета эффективных характеристик  композитов – тензоров модулей упругости и теплопроводности, а также  пределов прочности,  используется  метод асимптотического осреднения (метод гомогенизации), для решения локальных трехмерных задач  теплопроводности и теории упругости на ячейках периодичности  композита  используется метод конечного элемента. Реализация метода конечного элемента осуществлена с помощью программного комплекса GCD, разработанного на кафедре ФН-11 МГТУ им.Н.Э. Баумана. Для решения задачи оптимизации использован метод типа Хука-Дживса. Проведена численная реализация разработанного метода оптимизации микроструктуры на примере композита основе стеклянных микросфер.
Моделирование нестационарного внутреннего теломассопереноса в теплозащитных кострукциях на основе трехмерного конечно-элементного анализа
Инженерное образование # 10, октябрь 2013
DOI: 10.7463/1013.0606069
Предложен метод конечно-элементного расчета нестационарных трехмерных процессов внутреннего тепломассопереноса в теплозащитных конструкциях из композиционных материалов с учетом процессов терморазложения и фильтрации газов в порах. Разработан специализированный программный модуль, реализующий численный конечно-элементный метод решения задачи внутреннего тепломассопереноса в трехмерных элементах конструкций из композитных термодеструктирующих материалов. Представлены результаты тестирование разработанного метода и программного модуля, показывающие работоспособность метода и применим сть его для решения задач исследования нестационарных режимов нагрева теплозащитных конструкций.
Моделирование диэлектрических характеристик композиционных материалов на основе метода асимптотического осреднения
Инженерное образование # 01, январь 2013
DOI: 10.7463/0113.0531682
Рассматривается задача о расчете эффективных диэлектрических характеристик композиционных материалов со сложной структурой армирования. Используется метод асимптотического осреднения периодических структур для осреднения установившихся квазистатических электрических полей в композитах с  диэлектрическими компонентами.  Сформулированы серии локальных задач электростатики на ячейке периодичности,  сформулирована вариационная постановка локальных задач. Для решения трехмерных локальных задач для композитов со сложными пространственными структурами армирования применен метод конечных элементов. Предложен алгоритм вычисления эффективных тензоров диэлектрической проницаемости пространственно-армированного композиционных материалов. Проведены тестовые расчеты распределения локального электрического поля, эффективных диэлектрических характеристик  3D ортогонально-армированного композиционного материала с различными объемными долями включений.
Моделирование поверхностей прочности композитов на основе микроструктурного конечно-элементного анализа
Инженерное образование # 11, ноябрь 2012
DOI: 10.7463/1112.0496336
В работе предложен метод микроструктурного конечно-элементного анализа для расчета поверхностей прочности композиционных материалов с периодической тканевой структурой армирования на базе построенной программной системы. Метод представляет адаптированный для многомасштабных периодических структур метод асимптотического осреднения, разработанный д.ф.-м.н., профессором Димитриенко Ю.И. на кафедре «Вычислительной математики и математической физике». Метод заключается в решении специального класса задач теории упругости на 1/8-ой ячейки периодичности композита для определения эффективных упругих характеристик материала. Представлены результаты расчетов пределов прочности для дисперсно-армированных и тканевых композитов.
Моделирование высокоскоростных процессов в демпфирующих системах с фазовыми превращениями
Инженерное образование # 11, ноябрь 2012
DOI: 10.7463/1112.0493560
Рассматриваются вопросы моделирования процессов в новых типах демпфирующих устройств, рабочим телом в которых служит двухфазная система: пористое тело – несмачивающая его жидкость. На основе теории гетерогенных пористых систем с фазовыми превращениями предложена математическая модель нестационарных процессов, возникающих в гетерогенном рабочем теле амортизатора. Сформулированы специальные задачи для вычисления микро- и макропараметров демпфирующей системы. Разработаны численные методы решения этих задач.
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2020 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)