МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ТРЕХКОМПОНЕНТНОГО ОДНОНАПРАВЛЕННОГО ВОЛОКНИСТОГО КОМПОЗИТА
Композитные материалы широко применяются в тех областях промышленности, где к производимому оборудованию предъявляются повышенные требования прочности, надежности, термостойкости, устойчивости к действию агрессивных сред и другим экстремальным условиям эксплуатации (авиастроение, судостроение, paкетостроение и т.п.).
В последние десятилетия в механике композитов сформировалось отдельное направление, изучающее стохастические композиты - статистическая механика композитных материалов. Предметом исследования выступает целый ряд однонаправлено армированных композитов, у которых в сечении, перпендикулярном направлению армирования, образуются непересекающиеся круги с разными диаметрами, располагающиеся в плоскости случайным образом. Такие композиты, как и все остальные композиционные материалы, отличаются неоднородностью структуры. Наиболее подробно изучены структура и свойства двухкомпонентной композитной фpaкции типа стеклопластика со случайным расположением структурных элементов. Трехкомпонентные композиты - стеклоуглепластики, соединения волокон графита, молибдена, стеклянные волокна и их различные сочетания - выступают в качестве современного объекта исследования в статистической механике данных материалов [1, 2].
Для нахождения прочностных хаpaктеристик трехкомпонентных композитов необходимо иметь модель структуры материала. Рассмотрим процесс моделирования структуры стохастической трехкомпонентной среды, выполняющийся автоматически в математическом пакете MAPLE.
Построение модели сводится к размещению на плоскости непересекающихся кругов двух типов (соответствующих виду наполнителя). Круги расположены случайным образом. Исходной информацией является следующий набор данных: размеры требуемого поля, процент заполнения поля каждой компонентой, пределы изменения случайных диаметров включений. Необходимо получить массив случайных значений х, у - центров построенных кругов, а также соответствующих им диаметров (или радиусов).
В процессе математического моделирования структуры возникает необходимость в решении двух дополнительных задач. Первая задача - проверка на пересечение кругов. Для этого в цикле по построению нового круга осуществляется проверка на выполнение условия: радиус каждого последующего круга сравнивается с расстояниями до центров всех уже построенных кругов. Вторая задача - проверка условия заполнения поля каждой компонентой в соответствии с заданным процентным содержанием компонентов. Такая проверка достигается созданием в моделирующей программе двух циклов: по первой компоненте с достижением объемной доли одного наполнителя, и по второй компоненте с достижением объемной доли второго наполнителя. В качестве третьей компоненты данного трехкомпонентного композита выступает связующая фpaкция. В программе предусмотрена специальная метка, которая присваивается каждому построенному кругу и отличает принадлежность построенного круга тому или иному наполнителю. Случайность расположения кругов на плоскости и случайность радиусов достигается включением в процесс моделирования стандартной программы RENDOM.
Предусмотрена проверка принадлежности вновь построенного круга заполняемой плоской области. Круги, центры которых выходят за пределы поля, исключаются из построения.
Результатом работы программы является массив чисел, состоящий из координат центров построенных кругов и массив соответствующих радиусов. Кроме того, имеется возможность получения визуальной картины статистического поля структуры с тремя компонентами. На визуальной картине каждая компонента окрашена своим цветом. Построенная статистическая модель трехкомпонентного композита, если она удовлетворяет свойствам однородности и эргодичности, позволяет рассчитать механические хаpaктеристики материала при конкретном виде деформирования.
Список литературы
1. Волков С.Д., Ставров В.П. Статистическая механика композитных материалов. - Минск: Изд-во БГУ им. Ленина, 1978. - 205 с.
2. Лаврушина Е.Г., Бойко Л.А. Распределение температурных напряжений в дорожных покрытиях // Строительные материалы. - 2009. - № 11. - С. 74-75.
Статья в формате PDF
171 KB...
22 07 2026 13:34:44
Статья в формате PDF
110 KB...
21 07 2026 21:35:56
Статья в формате PDF
217 KB...
20 07 2026 22:12:31
Статья в формате PDF
119 KB...
18 07 2026 4:49:23
Статья в формате PDF
253 KB...
15 07 2026 10:59:44
Статья в формате PDF
123 KB...
14 07 2026 1:25:38
Статья в формате PDF
198 KB...
13 07 2026 8:16:16
Статья в формате PDF
516 KB...
12 07 2026 14:28:58
Статья в формате PDF
105 KB...
11 07 2026 12:42:59
Статья в формате PDF
151 KB...
10 07 2026 11:49:58
Статья в формате PDF
105 KB...
09 07 2026 10:52:46
Статья в формате PDF
97 KB...
08 07 2026 19:53:53
В статье представлены новые морфометрические параметры щитовидной железы, которые дополняют и вместе с тем расширяют наше представление о функциональной активности органа. Приведенная морфометрическая программа является уникальным инструментом физиологического анализа.
...
07 07 2026 14:36:58
Статья в формате PDF
376 KB...
04 07 2026 21:25:18
Статья в формате PDF
108 KB...
03 07 2026 19:18:19
Статья в формате PDF
111 KB...
02 07 2026 19:17:45
Статья в формате PDF
256 KB...
01 07 2026 2:45:16
Цель статьи — выявление закономерностей влияния топографических и почвенных условий прирусловых территорий на прострaнcтвенную структуру видового состава трав и продуктивность пойменных лугов.
...
30 06 2026 3:42:42
Статья в формате PDF
94 KB...
29 06 2026 9:19:19
Статья в формате PDF
103 KB...
28 06 2026 5:28:16
Статья в формате PDF 112 KB...
27 06 2026 12:35:39
Статья в формате PDF
144 KB...
26 06 2026 7:43:58
Статья в формате PDF
166 KB...
25 06 2026 3:46:15
Статья в формате PDF
111 KB...
24 06 2026 5:34:28
Статья в формате PDF
103 KB...
21 06 2026 16:15:19
Статья в формате PDF
113 KB...
20 06 2026 11:11:48
Статья в формате PDF
275 KB...
19 06 2026 2:34:54
Статья в формате PDF
103 KB...
18 06 2026 21:56:59
Статья в формате PDF
112 KB...
17 06 2026 0:38:34
Статья в формате PDF
133 KB...
16 06 2026 4:43:12
Статья в формате PDF
120 KB...
15 06 2026 21:42:54
Статья в формате PDF
121 KB...
14 06 2026 7:21:57
Статья в формате PDF
196 KB...
13 06 2026 7:12:35
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
