Разномасштабные формы потери устойчивости и формирование остаточных деформаций в волокнистых композитах с полимерной матрицей при однократных и многократных видах нагружения

В соответствии с отечественными и международными стандартами испытаний будут проведены экспериментальные исследования углепластиковых тест-образцов с прямолинейными волокнами на однократные и многократные растяжение, сжатие, растяжение-сжатие с заданным амплитудным значением нормального напряжения, а также на трехточечный изгиб. Будет построено аналитическое решение линеаризованной задачи о неклассических формах потери устойчивости прямолинейного стержня, находящегося в условиях сдвига совместно со сжатием или растяжением в поперечном направлении , сформулированной на основе предложенных ранее непротиворечивых уравнений теории стержней при малых деформациях и произвольных перемещениях. Исходя из анализа экспериментальных и теоретических результатов, полученных с целью теоретического изучения процессов деформирования потери устойчивости и разрушения волокон (на микроуровне), пучка волокон и монослоя композита на мезоуровне и тест-образцов в целом на макроуровне, будет создана иерархическая последовательность уточненных математических моделей, соответствующих им основных уравнений с последующим построением аналитических и численных решений формулируемых задач механики. Планируется выявить и теоретически объяснить механизм формирования в волокнистых композитах и изготовленных из них элементов конструкций остаточных деформаций в процессе однократного и многократного нагружений; проанализировать и существенно уточнить существующие отечественные и международные стандарты испытаний слоистых волокнистых композитов с созданием уточненных методик их проведения. Будут выработаны практические рекомендации по изменению и усовершенствованию некоторых этапов технологического процесса изготовления волокон, ленты из пучка волокон и препрегов, по разработке рациональных схем укладки монослоев в структуре композита по толщине, использование которых направлено на повышение прочностных характеристик и снижениеуровня остаточных деформаций в процессе эксплуатации конструкции из волокнистых композитов.