УСТОЙЧИВОСТЬ СОСТАВНЫХ НЕЛИНЕЙНО-УПРУГИХ ТЕЛ С ВЫСОКОПОРИСТОЙ ОСНОВОЙ И ПРЕДНАПРЯЖЕННЫМ ОДНОРОДНЫМ ПОКРЫТИЕМ

Отчет 13 с., 1 кн., 0 рис., 0 табл., 2 источн., 1 прил. УСТОЙЧИВОСТЬ ДЕФОРМАЦИИ, НЕЛИНЕЙНАЯ УПРУГОСТЬ, СОСТАВНАЯ ПЛИТА, ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЕ ПОКРЫТИЕ, ВЫСОКОПОРИСТЫЙ МАТЕРИАЛ, КОНТИНУУМ КОССЕРА, КОМБИНИРОВАННОЕ НАГРУЖЕНИЕ Объектом исследования являются слоистые композиты со сложной микроструктурой и внутренними технологическими напряжениями. Цель настоящего проекта — изучение влияния начальных (остаточных) напряжений в покрытии на потерю устойчивости составных нелинейно-упругих тел с высокопористой основой при простом и комбинированном нагружении. В ходе исследования была разработана теория статической устойчивости составных плит с пористой основой и преднапряженными лицевыми покрытиями. При моделировании таких плит применялся оригинальный подход: для описания поведения основы использовались определяющие уравнения нелинейного континуума Коссера, а поведение однородных покрытий изучалось в рамках классической теории упругости. Предложенная теория проиллюстрирована решением задач об устойчивости трехслойной круглой плиты при радиальном сжатии и трехслойной прямоугольной плиты при двухосном сжатии и растяжении. В случае физически-линейных определяющих соотношений получены линеаризованные уравнения равновесия, описывающие поведение рассмотренных трехслойных плит в возмущенном состоянии. Используя специальные подстановки, исследование устойчивости этих плит сведено к решению линейных однородных краевых задач для систем обыкновенных дифференциальных уравнений. В результате численных расчетов для круглой и прямоугольной плит с основой из плотной полиуретановой пены найдены спектры критических значений параметров нагружения и соответствующие им моды выпучивания, построены области устойчивости. При этом подробно проанализировано влияние внутренних напряжений в покрытиях, а также их толщины и упругих свойств на бифуркации равновесия. Кроме того, изучен размерный эффект, обусловленный влиянием микроструктуры высокопористого материала основы. Выявленные при реализации проекта общие закономерности могут быть использованы при прогнозировании разрушения вследствие потери устойчивости конструкций из современных композитных материалов с внутренними напряжениями. Кроме того, полученные результаты могут быть применены для создания новых экспериментальных методик определения упругих параметров микрополярной модели для конкретных материалов со сложной микроструктурой.