В работе представлены результаты компьютерного моделирования на мезоскопическом масштабном уровне механического поведения композитов с алюминиевой матрицей и керамическими включениями при ударно-волновом нагружении. Моделирование механической реакции представительного объема композита, рассматриваемого как совокупность взаимосвязанных структурных элементов, применено для исследования механизмов деформации на мезоуровне, развития повреждений и определения эффективных механических характеристик. Поведение алюминиевой матрицы описывалось моделью повреждаемой упругопластической среды, керамических включений ‒ моделью повреждаемой упруго-хрупкой среды. Результаты моделирования показали, что на мезоуровне формируются нестационарные и существенно неоднородные поля напряжений и деформаций. При высокоскоростном деформировании материала во фронте ударной волны возможно формирование диссипативной структуры. При импульсном нагружении композита возможно кратковременное действие локальных растягивающих напряжений в волне разгрузки, которые могут приводить к появлению повреждений керамических включений. В области взаимодействия двух встречных волн разгрузки происходит рост трещин в керамических частицах, повреждений матрицы и трещин между частицами и матрицей. В работе определены значения эффективных механических характеристик композитов с различной концентрацией и формой керамических включений.
Материалы XI Всероссийской научной конференции с международным участием "Актуальные проблемы современной механики сплошных сред и небесной механики – 2021", г. Томск, 17-21 ноября 2021 г.. Томск, 2022. С. 49-53
Language
rus
196 Visitors157 Hits42 Downloads
Физико-технический факультет
О механическом поведении и эффективных свойствах композитов с металлической матрицей при ударно-волновом нагружении