Обеспечение прочности элементов конструкций из композиционных материалов с учетом межслойных дефектов тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

ПНЁВ АНДРЕЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С УЧЕТОМ МЕЖСЛОЙНЫХ ДЕФЕКТОВ

Специальность

01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 5 Я Н 3 20 ¡2

Иркутск - 2012

005007773

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Бохоева Любовь Александровна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Покровский Алексей Михайлович

кандидат технических наук, доцент Балбаров Вячеслав Самбуевич

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет»

Защита диссертации состоится 16 февраля 2012 г. в 10 час. на заседании диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 218.004.02 при ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ИрГУПС) по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15, ауд. А-803.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения».

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью организации, просим направлять по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15, ИрГУПС диссертационный совет по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 218.004.02

Автореферат разослан «^ 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

канд. техн. наук, доцент Ермошенко Ю.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Применение композиционных материалов (КМ) в конструкциях - одно из направлений технического прогресса. Уровень применения КМ позволяет судить о конструкторском совершенстве новых разработок, поэтому роль использования таких материалов при создании новой авиационной и ракетно-космической техники становится определяющей. При эксплуатации к таким элементам конструкции предъявляются повышенные требования по прочности и ресурсу, ограничения по массе. Технология изготовления деталей из КМ является сложным, многоступенчатым процессом и зависит от десятков технологических параметров, изменение любого из которых может привести к необратимым нарушениям заданной структуры и коренным образом отличается от изготовления металлических конструкций. В процессе изготовления и эксплуатации элементов конструкций из КМ слоистой структуры появляются межслойные дефекты, которые являются следствием несовершенства технологии производства, воздействия эксплуатационных нагрузок. Межслойные дефекты могут существенно влиять на прочность и жесткость элементов конструкции из слоистых КМ. Таким образом, задача обеспечения прочности элементов конструкций на примере лопасти винта вертолёта из композиционных материалов с учетом технологических межслойных дефектов, является актуальной.

Целью работы является обеспечение прочности лопасти винта вертолета из слоистых КМ с учетом межслойных дефектов, усовершенствование методики испытаний.

Задачи исследований. Для достижения данной цели в работе предлагается решение следующих задач:

1. обеспечение прочности лопасти винта вертолета из слоистых КМ за счет усовершенствования способа изготовления;

2. усовершенствование методики определения ресурса лопасти винта вертолета;

3. разработка методики расчета на прочность тонкостенных элементов конструкции имеющих технологические дефекты с использованием компьютерных технологий;

4. разработка методики проведения экспериментальных работ над образцами из слоистых КМ с межслойными дефектами.

Методы исследования. При выполнении исследования использовались методы теории математического моделирования, механики разрушения, механики деформируемого твердого тела. Экспериментальные исследования проводились в научно-производственной лаборатории «Надежность, прочность изделий и конструкций» ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления».

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Для обеспечения прочности лопасти винта вертолета из слоистых КМ предложен усовершенствованный способ изготовления лопасти винта вертолёта из полимерных КМ с использованием вкладыша из силиконовой резины.

2. Усовершенствована методика ресурсных испытаний лопасти винта вертолета с использованием контрольно-аппаратного и тензоизмерительного комплекса, программного обеспечения для автоматизации процесса испытаний и обработки результатов.

3. На основе энергетического подхода сделан расчет устойчивости элементов конструкций из слоистых композиционных материалов с дефектами типа «отслоение» в нелинейной постановке. В явном виде получены аналитические выражения для величин, характеризующих закритическое поведение отслоений в виде круга. Получены необходимые условия существования форм потери устойчивости.

Достоверность полученных результатов и выводов в работе обеспечивается строгостью и последовательностью математических выкладок, используемого программного обеспечения, а именно конечно-элементной системы АИБУЗ. Достоверность способа изготовления подтверждена изготовлением опытного (натурального) образца.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в том, что усовершенствованная методика ресурсных испытаний лопасти винта вертолета использована в отраслевой лаборатории «Надежность, прочность изделий и конструкций» ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления», технология изготовления лопасти внедрена на ЗАО «Улан-Удэнский лопастной завод». Полученные экспериментальные данные могут быть использованы в научно-исследовательских организациях и на предприятиях авиационной промышленности.

Основная часть работы выполнена в рамках научно-технической программы ведомственных целевых программ «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 гг.)».

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на всесоюзных и международных конференциях, выставках и семинарах, в том числе: международная научная конференция «Проблемы механики современных машин» (г. Улан-Удэ, 2006, 2009 гг.); международная научная конференция «Механики - 21 веку» (г. Братск, 2011 г.); международная конференция «Математика, ее приложения и математическое образование» (г. Улан-Удэ, 2011 г.), III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием "Наномате-риалы и технологии" (г. Улан-Удэ, 2010 г.); межвузовская научно-техническая конференция, секция «Механика конструкций и материалов (композиционные материалы и наноматериалы)» (г. Улан-Удэ, 2010 г.), Результаты работы были представлены на региональной выставке «Научно-технические разработки и инновационные проекты республики Бурятия» (г. Улан-Удэ, 2010 г.); Китайско-Российско-Монгольской выставке по науке и технике (г. Маньчжурия, КНР, 2009, 2010, 2011 гг.), на выставке «Экономика и инновации Бурятии» (г. Москва, 2011 г.). В целом работа докладывалась на семинарах в ФГБОУ ВПО «Братский государственный технический университет», (г. Братск, 2011 г.); ФГБОУ ВПО «ВосточноСибирский государственный университет технологий и управления» (г. Улан-Удэ, 2009, 2010, 2011 гг.), ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения» (г. Иркутск, 2011 г.).

Публикации. По тематике диссертации опубликовано 8 научных работ, включая статьи в журналах, трудах конференций, из них 4 работ в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ для опубликования результатов диссертационных работ и два патента на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, включающего 129 наименований, изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 89 рисунков, 10 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика диссертационной работы, сформулирована актуальность темы, её практическая ценность, научная новизна и достоверность полученных результатов, приведена краткая аннотация содержания диссертации по главам.

В первой главе проанализированы теоретические и экспериментальные работы отечественных и зарубежных авторов по теме диссертации, рассмотрены достижения в области изготовления и испытания изделий из КМ, а также особенности структуры КМ, свойств композитов, границы разделов, причины образования меж-слойных дефектов.

Принципиальное значение замены конструкционных материалов на композиты состоит в том, что вместо металлов с равными во всех направлениях свойствами, появляется возможность использования материалов со свойствами, различными в направлениях в зависимости от ориентации наполнителя. Немаловажным являются и технологические возможности КМ. Исследованиям в области изготовления изделий из КМ посвящены работы: A.JI. Абибова, Г.В. Алексеева, В.И. Халиулина, В.Е. Берсудского, В.Е. Гайдачука, В.Н. Крысина, А.Г. Братухина и другие. Сделан анализ технологических методов изготовления и испытаний изделий из КМ.

В последние годы проблеме устойчивости дефектов типа «отслоение» с последующим их подрастанием уделяли большое внимание многие учёные. Результаты исследования этой проблемы изложены в работах В. В. Болотина и его учеников, JIM. Качанова, В. В. Парцевского, А.Н. Узя, Н.И. Ободана, Ю.М. Тарнопольского, H.A. Алфутова, Г.А. Ванина, Б.Е. Победря, Б.Г. Попова, Р.Б. Рикар-дса, Б. Розена, Б.С. Сарбаева, В.П. Тамуж, а также в работах зарубежных авторов Г. Чея, Ч.Д. Бэбкока, В. Ботгего, У. Йина, Р.К. Ка-нанья, Д.Э. Кардоматиса, Г. Симитсеса, С. Салама, Д.У. Шмусера и других.

Использование современных интегрированных CAD/CAE систем позволяет ускорить процессы проектирования и исследования композиционных конструкций; дает возможность создавать геометрические модели изделий; менять конструкцию без проведения экспериментов, не прибегая к дорогостоящим натурным испытаниям. Рассмотрена методика компьютерного моделирования элементов конструкций с технологическими дефектами.

Во второй главе для обеспечения прочности при изготовлении элементов конструкций из слоистых КМ представлен усовершенствованный способ. При изготовлении лопасти винта вертолёта из КМ использована оправка из силиконовой резины с помощью которой создаётся необходимое давление прессования. Следует отметить, что в последнее двадцатилетие активно ведутся работы по проектированию, разработке и изготовлению лопастей винтов из композиционных материалов. Конструктивно каждая лопасть представляет собой полую тонкостенную балку, имеющую в поперечных сечениях форму аэродинамических профилей.

На рисунке 1 изображены конструктивные единицы, входящие в состав лопасти.

1 - Перо

2 - Наконечник

3 - Крышка законцовки

4 - Противооблединительная

система (ПОС)

5 - Балансировочный узел

Рис. 1. Конструктивные единицы лопасти

Технология изготовления пера лопасти заключается в формовании пакетов препрега в пресформе, обеспечивающей аэродинамический контур будущей лопасти (рис.2). Для получения необходимых технических характеристик изделия, слои стеклопластика необходимо прижать к стенкам пресформы с усилием 8 кгс/см2.

Прессформа Нагреватель --

Рис. 2. Конструкция пресформы

Способ изготовления предусматривает создание специальной пресформы (рис.3), поверхность которой должна быть идентичной теоретической поверхности лопасти.

Рис. 3. Изготовление формообразующей пресформы

Использование пространственной твердотельной математической модели поверхности в совокупности с различными пакетами программного обеспечения позволило точно сконструировать все элементы пресформы.

Представлены основные этапы изготовления оболочки лопасти предлагаемым способом:

• раскрой препрегов (полуфабрикат пропитанной стеклоткани Т-25 связующим 5-211 Б) на заготовки;

• комплектация пакетов из заготовок (конструкция оболочки состоит из трёх пакетов);

• выкладка пакетов (технологических сборочных единиц) на оправки;

• вакуумирование пакетов и их предварительная опрессовка в автоклаве;

• формование оболочки лопасти из собранных пакетов в пре-сформе на оправке из силиконовой резины;

• заполнение внутренней полости;

• механическая обработка, покраска;

• приемо-сдаточные испытания.

С использованием данного способа изготовлены опытные образцы лопасти винта из слоистых КМ (рис. 4).

Рис. 4. Опытный образец лопасти винта из КМ.

В третьей главе рассмотрена и усовершенствована методика для проведения динамических испытаний лопасти винта вертолёта. Важнейшими свойствами, характеризующих надежность авиационных конструкций, являются долговечность, определяемая сроком службы, и ресурс. Ресурс элементов конструкций определяется ус-

талостным разрушением деталей, их износом, наличием остаточных деформаций, коррозией и другими факторами. Проведение усталостных испытаний образцов лопастей винта осуществляются при нагрузках, которые выбраны на основании поверочных расчётов прочности винта вертолёта в зависимости от максимальных амплитуд переменных изгибных напряжений, действующих в плоскостях наименьшей и наибольшей жёсткости на относительном радиусе, от скорости полёта вертолёта.

V .км/ч

Рис. 5. Максимальная амплитуда переменных изгибающих моментов в плоскости наименьшей жесткости

Испытания проводятся с образцами, представляющими собой полноразмерные лопасти винта на резонансных стендах с непрерывной регистрацией параметров. Статическая нагрузка задаётся по динамометру и контролируется тензодатчиками, наклеенными на верхней и нижней поверхностях образца лопасти. Регистрация и контроль режимов испытаний осуществляется измерительной аппаратурой, с использованием контрольно-аппаратного и тензоизмери-тельного комплекса, программного обеспечения для автоматизации процесса испытаний и обработки результатов. Программное обеспечение системы адаптировано для измерения механического напряжения, амплитуды перемещения образцов, температуры нагревательных элементов, а также расчет частоты нагрузки образцов и числа циклов нагрузки, заданных в программах испытаний изделий. Программа выполняет выдачу дискретных команд на включение световой индикации и управление преобразователем частоты.

В четвертой главе на основе энергетического метода в нелинейной постановке, выполнен расчет на устойчивость элементов конструкций из слоистых КМ с дефектами на примере двумерной модели. Типичными дефектами при изготовлении и эксплуатации лопасти винта вертолета из КМ являются поверхностные круглые отслоения. Для поверхностного отслоения характерно выпучивание тонкого отслоившегося участка. Задача локального выпучивания отслоившего слоя решена в нелинейной постановке на основе энергетического подхода. Задача разрушения решена методом Гриф-фитса, обобщенным на случай разрушения элементов конструкций отслоением. Численное моделирование проведено для слоистых элементов конструкций из изотропных и композиционных материалов.

Исследуем круглое отслоение с радиусом Я и толщиной Ь. Центр дефекта совпадает с началом координат ОХУ. Конструкция находится под действием внешних сил. Рассмотрим отслоение как тонкую осесимметричную пластину, защемленную по контуру и подверженную равномерно распределенной нагрузке с интенсивно-ЕИе

стью q —-, соответствующей основой нагрузке элемента кон-

1-^12

струкции е0, И- толщина отслоившегося слоя; Н- толщина пластины; Я - радиус дефекта; - поперечный прогиб отслоившейся части; и2 - радиальное перемещение отслоившейся части (рис. 6). Решена линейная задача устойчивости, т.е. найдены критическая нагрузка и соответствующие точке бифуркации перемещения для отслоившей-

Задача устойчивости решена энергетическим методом и найдены перемещения, удовлетворяющие граничным условиям:

"2« = -1 6Л

Л \

1 —

V

1=1

.2 Л

1 —

V

Я2

М'

чЛ/

где Г] - параметр, зависящий от уровня нагружения пластины, г -радиальная координата, ¡л21 - коэффициенты Пуассона однонаправленного материала. Определяем изменение полной потенциальной энергии ДЭ отслоившейся части пластины, при любых возможных отклонениях системы в окрестности устойчивого состояния равновесия, где Э = С/ + П, С/ - потенциальная энергия деформации, П - потенциал внешних сил. Из условия АЭ = 0 в первом приолижении находим критическую нагрузку дкр = К —у, где

К

£> = •

ЕК

- цилиндрическая жесткость, К «16.

12(1 -МиМи)

Для решения нелинейной задачи отслоившейся части пластины возможно использование бифуркационных перемещений, найденных из линеаризованных уравнений. При построении приближенного решения принято, что при малых конечных отклонениях отслоившейся части от начального положения, изменение формы будет несущественным. Перемещения, которые описывают переход круглой пластины в новое отклоненное состояние от начального состояния равновесия, представим в виде: и(г) = щ (г) ■+ г]2и2 (г), \р(г) = (г) + ц2IV, (г), где и0{г), м>0(г)- перемещение точек отслоившейся части в начальном невозмущенном состоянии равновесия.

Потенциальная энергия деформации срединной поверхности

отслоения с точностью до 774 определяется выражением

и = ил+иг+и.,

где и0 =

ЕЙ

2О-/Л2А21)

г 1+£? +2^2£ог£о0) гс!(р<1г,

о о

2 ЕЙ

■ | + еХ + 2//|2 (4'4 + )] гскРс1

V 2 = -7------\

О О Я 2л .

Потенциал внешних сил отслоения имеет вид П - 2щЯи2. Изменение полной потенциальной энергии отслоившейся части в нелинейной постановке АЭ имеет вид

Ю = Г!гпВ\

о

ЕИтс

+ Т]

+

\ л

\ 2

( с12 IV, 1 с1ы.

Л-'

\2

г с!г

2(1

& аг'

гс1г +

6иг 1 2

V & У

+

с1и2 + 1 ^

с1г 2\ с1г

гйг - г]12щКи1.

Будем считать варьируемым параметр Т], который характеризует стрелу прогиба отслоения. Из условия стационарности полной

дАЭ .

потенциальной энергии —— = и получаем следующее выражение

дт]

8 £>

з д

--Тт}+--5-7 -—7 = 0.

3 Л2 28 Я 6

Зависимость между максимальным прогибом в центре

пластины и нагрузкой имеет вид

= = 2Д 6,

где д

. дЯ1 . „ . М2. , . _ ^'шах

Е1г

ей

• \\> = • з ' ' шах

Для оценки возможного роста дефекта типа «отслоение» ис-

пользован критерии разрушения Гриффитса. Скорость высвобождения энергии определена путем численного дифференцирования по длине отслоения потенциальной энергии пластины. Согласно результатам анализа нелинейного поведения отслоившейся части пластины, потенциальная энергия деформации пластины с дефектом равна

и 1 = л£М2

28

19(1-^)

2 ^о +

28

\-/л 9(1-/^,2^,2)

1

Обобщенная сила, продвигающая отслоение при бесконечно малом приращении радиуса ДЯ, имеет вид

V л

ди\ 2rS.hR

9(1" ^).

На рисунке 7 приведена теоретическая кривая разрушения, из которой следует, что после начала нагружения отслоение остается плоским (1); при превышении критической нагрузки £0 > екр начинается локальное выпучивание дефекта (2); при дальнейшем возрастании нагрузки начинается рост дефекта (3).

Критическая кривая гк;

2 4 <5 $ 10 I

7. Кривая разрушения пластины с круглым дефектом 14

Кривая разрушения ег

Проведено корректное компьютерное моделирование пластины из слоистых КМ с допустимыми дефектами в системе АИБУЗ, представлены алгоритмы оптимального проектирования изделий под нагрузкой с последующим разрушением. Для моделирования дефекта типа «отслоение» решена контактная задача. С помощью разработанного конечного элемента ¡Щег20Х решена задача роста дефекта типа отслоение. Элемент ¡Шег20Х осуществляет имитацию эпоксидной смолы (клея) между слоями с нулевой толщиной. Когда интенсивность напряжения в таких элементах превышает установленное критическое значение, то происходит перераспределение их деформационных характеристик, что приводит к разрушению элемента. Построены численные модели прямоугольных пластин с круглыми дефектами.

В пятой главе для сравнения полученных аналитических зависимостей и компьютерного моделирования были проведены испытания образцов с дефектами типа «отслоение», разработана методика проведения эксперимента, фотосъемка подрастание дефекта изображено на рисунке 8.

Рис. В. Испытание образцов

Образцы были изготовлены из дваднатислойного препрега (стекловолокна, углеволокна) промышленная марка стеклокани - Т-25 (ВМ) ТУ 6-11-380-76, углепластика - ЛУ-П/0,2-А. Модели дефектов, имитирующие отслоения, изготавливались в образцах путем постановки между слоями с выходом и без выхода (в зависимости от формы дефекта) на кромку образца тонкой полоски из фторопласта. Разработана специальная программа (свидетельство об официальной регистрации программы на ЭВМ № 2007610099), обеспечивающая автоматический замер продольных и поперечных

перемещений отслоений в каждый момент времени, вычисляющая скорости их роста и фиксирующая момент полного разрушения в зависимости от приложенной нагрузки. Были получены значения перемещений и условия разрушения образцов с дефектами из слоистых КМ.

Наблюдается качественная сходимость теоретических, численных и экспериментальных данных. Максимальная нагрузка разрушения образцов с дефектами типа отслоений меньше критической нагрузки разрушения образцов без дефектов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В диссертационной работе решена задача, связанная с обеспечением прочности лопасти винта вертолета из КМ с учетом меж-слойных дефектов и получены следующие результаты:

1. Для обеспечения прочности лопасти рулевого винта вертолёта из КМ предложен усовершенствованный способ изготовления с помощью вкладыша из силиконовой резины вместо эластичной диафрагмы. Преимущества оправки из силиконовой резины заключается в том, что упрощается конструкция пресформы, возможно изготовление деталей из полимерно-композиционных материалов без использования автоклавов и разжимного приспособления; значительно уменьшается брак при формовании и как следствие потеря дорогостоящих материалов и трудозатрат.

2. Для лопасти винта вертолета усовершенствованна методика экспериментального определения ресурса, на протяжении которого гарантируется отсутствие усталостных разрушений. Целью разработанной программы испытаний является определение параметров выносливости и установление предварительного ресурса лопастям рулевого винта вертолёта.

3. На основе энергетического подхода сделан уточненный расчет критических нагрузок и анализа закритического поведения тонкостенных элементов конструкций с технологическими дефектами на примере круглых по форме отслоений, возникающих в процессе производства или эксплуатации лопастей из КМ.

4. В конечно-элементной системе АЫБУБ разработан алгоритм численного расчета тонкостенных элементов конструкций из слоистых КМ с дефектами. С помощью разработанного конечного элемента ЫегёОХ решена задача роста дефектов типа отслоения.

5. На основе разработанной методики проведены испытания образцов из стеклопластика и углепластика, имеющих дефекты отслоения. Предложен эффективный метод обработки результатов эксперимента на основе системы технического зрения, позволяющий автоматизировать процессы обмера, распознавания дефектов, проводить анализ роста дефекта в процессе нагружения. Установлено, что расчетные и экспериментальные результаты согласуются удовлетворительно.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ в рецензируемых журналах и изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки РФ:

1. Бохоева Л.А., Филиппова К.А., Пнев А.Г. Исследование меж-слойных дефектов эллиптической формы в элементах конструкций из слоистых материалов // Вестник Бурятского университета. Математика и информатика. Вып. 9. - Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2010. -

. С. 142-154.

2. Егодуров Г.С., Пнев А.Г. К численной реализации дифференциальных уравнений с периодически изменяющимися параметрами // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. 2010. № 2(37). С. 35-41.

3. Бохоева Л.А., Пнев А.Г., Дамдинов Т.А. Моделирование и технология изготовления лопасти вертолета из композиционных материалов // Системы, методы, технологии. - Братск: Изд-во БрГУ, 2011. - С.16-20.

4. Бохоева Л.А., Пнев А.Г. Выбор и обоснование оптимальной технологии изготовления лопасти вертолета из композиционных материалов // Известия вузов. Машиностроение. - 2011. - №5. -С.20-24.

В других нздапиях:

5. Бохоева Л.А., Пнев А.Г., Филиппова К.А. Разрушение пластины из композиционных материалов с дефектами // Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий: материалы Всерос. науч.-техн. конф. - Улан-Удэ, 2009. - 4.1. -С. 150-152.

6. Бохоева Л.А., Пнев А.Г., Филиппова К.А. Исследование меж-слойных дефектов в сферических оболочках // Проблемы механики современных машин: материалы междунар. науч. конф. - Улан-Удэ,

2009.-T. 1,-С. 59-64.

7. Bokhoeva L.A., Pnev A.G., Filippova K.A., Namnan T., Ganbat D. Working out of algorithm of automatic processing of results of experiment of samples from composite materials with defects // Scientific Transaction of Mongolian University of Science and Technology. -

2010, Vol. 6(107).-P. 198-208.

8. Бохоева JI.A, Гамбат Д., Намнам Т., Улзийсайхан П., Пнев А.Г. Моделирование лопасти ветрогенератора из композиционных материалов для региона Бурятии и Монголии // Математика, ее приложения математическое образование: материалы IV Междунар. конф. - Улан-Удэ, 2011.4. 1.-С. 133-135.

9. Патент 95311. Российская Федерация, МПК В64С27/46 /Устройство для термокомпрессионного формования изделий из полимерных композиционных материалов / А.Г. Пнёв, А.В. Федоров, А.В. Номоев, В.Ц. Лыгденов. - № 2009135849/22: заяв. 25.09.2009; опубл. 27.06.2010.

10. Патент 105450. Российская Федерация, МПК G 01N3/00 /Устойство для испытания образцов цилиндрической формы на прочность/ А.Г. Пнев, JI.A. Бохоева, Т.А. Дамдинов, Б.И. Зангеев, К.А. Филлипова, Е.Б. Бочектуева - № 2010153487/28: заяв. 27.12.2010; опубл. 10.06.2011. Бюл. №16.

Подписано в печать 11.01.12. Формат 60 х 84 1/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 2.

Издательство Бурятского госуниверситета 670000, г.Улан-Удэ, ул.Смолина, 24 а E-mail: riobsu@gmail.com

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 Особенности применения композиционных материалов в элементах конструкций авиационной техники.

1.1 Технологические способы изготовления изделий из КМ.

1.2 Механические испытания изделий из КМ.

1.3 Поверхностные дефекты, возникающие в конструкциях при их изготовлении.

1.4 Критерий Гриффитса для изучения условий и характеристик роста дефекта типа отслоений.

1.5 Методика численного моделирования элементов конструкций из КМ с технологическими дефектами.

Глава 2 Обеспечение прочности лопасти винта вертолета из КМ.

2.1 Конструктивные элементы лопасти рулевого винта вертолета

2.2 Технологическая оснастка для изготовления изделий из КМ.

2.2.1 Технологическая оснастка для изготовления изделий из КМ методом контактного формования.

2.2.2 Оснастка для автоклавного формования.

2.2.3 Оборудование для изготовления конструкций из КМ намоткой.

2.2.4 Оснастка для формования в закрытых штампах.

2.3 Оптимальная технология изготовления лопасти винта из КМ 66 Выводы.

Глава 3 Методика проведения испытаний лопастей из КМ.

3.1 Программа испытаний.

3.2 Подготовка стенда для ресурсных испытаний.

3.3 Подготовка образцов к испытанию.

3.4 Многоканальная измерительная система для проведения испытаний.

Выводы.

Глава 4 Влияние технологических дефектов на прочностные характеристики элементов конструкций из КМ.

4.1 Энергетический метод для решения нелинейных задач устойчивости.

4.2 Устойчивость и рост круглых отслоений пластины из слоистых КМ.

4.2.1 Устойчивость пластины с круглыми дефектами.

4.2.2 Уравнение роста круглых отслоений.

4.3 Моделирование технологических межслойных дефектов из композиционных материалов в системе ANS YS.

Выводы.

Глава 5 Экспериментальное исследование слоистых КМ с межслойными дефектами типа отслоений.

5.1 Методика экспериментальных работ с образцами из слоистых КМ с дефектами.

5.1.1 Подготовка и испытание образцов из КМ с дефектами

5.1.2 Результаты экспериментальных работ.

Выводы.

ОБЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.

Применение композиционных материалов (КМ) в конструкциях - одно из направлений технического прогресса. Уровень применения КМ позволяет судить о конструкторском совершенстве новых разработок, поэтому роль использования таких материалов при создании новой авиационной и ракетно-космической техники становится определяющей. Одним из основных элементов конструкции вертолета являются лопасть винта. При эксплуатации к таким элементам конструкции предъявляются повышенные требования по прочности и ресурсу, ограничения по массе. Технология изготовления лопасти винта из КМ является сложным, многоступенчатым процессом и зависит от десятков технологических параметров, изменение любого из которых может привести к необратимым нарушениям заданной структуры и коренным образом отличается от металлических конструкций. В процессе изготовления и эксплуатации элементов конструкций из КМ слоистой структуры появляются межслойные дефекты, которые являются следствием несовершенства технологии производства, воздействия эксплуатационных нагрузок. Межслойные дефекты могут существенно влиять на прочность и жесткость элементов конструкции из слоистых КМ. Таким образом, задача обеспечение прочности элементов конструкций на примере лопасти винта вертолета из композиционных материалов с учетом технологических межслойных дефектов, является актуальной.

Целью данной работы является обеспечение прочности лопасти винта вертолета из слоистых КМ с учетом межслойных дефектов, усовершенствование методики испытаний.

Для достижения данной цели в работе предлагается решение следующих задач:

1) обеспечение прочности лопасти винта вертолета из слоистых КМ за счет усовершенствования способа изготовления;

2) усовершенствование методики определения ресурса лопасти винта вертолета;

3) разработка методики расчета на прочность тонкостенных элементов конструкции имеющих технологические дефекты с использованием компьютерных технологий;

4) разработка методики проведения экспериментальных работ над образцами из слоистых КМ с межслойными дефектами.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) Для обеспечения прочности лопасти винта вертолета из слоистых КМ предложен усовершенствованный способ изготовления лопасти винта вертолёта из полимерных КМ с использованием вкладыша из силиконовой резины.

2) Усовершенствована методика ресурсных испытаний лопасти винта вертолета с использованием контрольно-аппаратного и тензоизмерительного комплекса, программного обеспечения для автоматизации процесса испытаний и обработки результатов.

3) На основе энергетического подхода сделан расчет устойчивости элементов конструкций из слоистых композиционных материалов с дефектами типа «отслоение» в нелинейной постановке. В явном виде получены аналитические выражения для величин, характеризующих закритическое поведение отслоений в виде круга. Получены необходимые условия существования форм потери устойчивости.

Достоверность полученных результатов и выводов в работе обеспечивается строгостью и последовательностью математических выкладок, используемого программного обеспечения, а именно конечно-элементной системы ANS YS. Достоверность способа изготовления подтверждена изготовлением опытного (натурального) образца.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в том, что усовершенствованная методика ресурсных испытаний лопасти винта вертолета использована в отраслевой лаборатории «Надежность, прочность изделий и конструкций» ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления», технология изготовления лопасти внедрена на ЗАО «Улан-Удэнский лопастной завод». Полученные экспериментальные данные могут быть использованы в научно-исследовательских организациях и на предприятиях авиационной промышленности.

Основная часть работы выполнена в рамках научно-технической программы ведомственных целевых программ «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 гг.)».

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на ряде всесоюзных и международных конференций, симпозиумах, выставках и семинарах, в том числе: международная научная конференция «Проблемы механики современных машин» (г.Улан-Удэ, 2006, 2009гг.); международная научная конференция «Механики 21 веку» (г.Братск, 2011г.); международная конференция «Математика, ее приложения и математическое образование» (г.Улан-Удэ, 2011), III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием "Наноматериалы и технологии" (г. Улан-Удэ, 2010г.); межвузовская научно-техническая конференция, секция «Механика конструкций и материалов (композиционные материалы и наноматериалы)» (г.Улан-Удэ, 2010г.), Результаты работы были представлены на региональной выставке «Научно-технические разработки и инновационные проекты республики Бурятия» (Улан-Удэ, 2010); Китайско-Российско-Монгольская выставке по науке и технике (г. Маньчжурия КНР, 2009, 2010, 2011гг), на выставке «Экономика и инновации Бурятии» (г. Москва, 2011). В целом работа докладывалась на семинарах в Братском государственном техническом университете (г. Братск, 2011); Восточно-Сибирском государственном технологическом университете (г. Улан-Удэ, 2009, 2010,

2011), Иркутском государственный университете путей сообщения (г. Иркутск, 2011).

По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 4 работы в изданиях рекомендуемых ВАК, список работ приводится в конце диссертации; ряд научно-технических отчетов по хоздоговорным темам, программам. Получено два патента на полезную модель: «Устройство для термокомпрессионного формования изделий из полимерных композиционных материалов» 95311 U127 от 27.06.2010 и «Устройство для испытания образцов цилиндрической формы на прочность» №105450 от 27.12. 2010г.

Структурно диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В диссертационной работе решена задача, связанная с обеспечением прочности лопасти винта вертолета из КМ с учетом межслойных дефектов и получены следующие результаты:

1) Для обеспечения прочности лопасти рулевого винта вертолёта из КМ предложен усовершенствованный способ изготовления с помощью вкладыша из силиконовой резины вместо эластичной диафрагмы. Преимущества оправки из силиконовой резины заключается в том, что упрощается конструкция пресформы, возможно изготовление деталей из полимерно-композиционных материалов без использования автоклавов и разжимного приспособления; значительно уменьшается брак при формовании и как следствие потеря дорогостоящих материалов и трудозатрат.

2) Для лопасти винта вертолета усовершенствованна методика экспериментального определения ресурса, на протяжении которого гарантируется отсутствие усталостных разрушений. Целью разработанной программы испытаний является определение параметров выносливости и установление предварительного ресурса лопастям рулевого винта вертолёта.

3) На основе энергетического подхода сделан уточненный расчет критических нагрузок и анализа закритического поведения тонкостенных элементов конструкций с технологическими дефектами на примере круглых по форме отслоений, возникающих в процессе производства или эксплуатации лопастей из КМ.

4) В конечно-элементной системе АЫЗУБ разработан алгоритм численного расчета тонкостенных элементов конструкций из слоистых КМ с дефектами. С помощью разработанного конечного элемента т1ег20Х решена задача роста дефектов типа отслоения.

5) На основе разработанной методики проведены испытания образцов из стеклопластика и углепластика, имеющих дефекты отслоения. Предложен эффективный метод обработки результатов эксперимента на основе системы технического зрения, позволяющий автоматизировать процессы обмера, распознавания дефектов, проводить анализ роста дефекта в процессе нагружения. Установлено, что расчетные и экспериментальные результаты согласуются удовлетворительно.

1. Алфутов, H.A. Основы расчета на устойчивость упругих систем/ H.A. Алфутов.- М.: Машиностроение, 1991. 311 с.

2. Применение конструкционных пластмасс в производстве летательных аппаратов/ А.Л. Абибов и др.; под. ред. А.Л. Абибова. М.: Машиностроение, 1971. - 190 с.

3. Андреев, Л.Б. Задачи устойчивости цилиндрической оболочки с переменной жесткостью при внешнем давлении/ Л.Б. Андреев, И.И. Ободан// Прикладная механика:- 1968.- Т.4, №12. С. 82-88.

4. Батаев, A.A. Композиционные материалы: строение, получение, применение/ A.A. Батеев. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. -384 с.

5. Бейль, А.И., Якушин В.А., Таирова Л.П. Разрушение сжимающих композитных стержней расслаиванием/ А.И. Бейль, В.А. Якушин, Л.П. Таирова // Механика композитных материалов: 1979. - Вып. 2. - С. 59-64.

6. Бернхардт, Э. Переработка термопластичных материалов/ Э. Бернхардт; п од ред. Виноградова Г.В. М.: Химия, 1962. - С. 171-348.

7. Берт, Ч. У. Точный упрощенный метод исследования поведения тонких пластин при больших прогибах / Ч.У. Берт, Д.Л. Мартиндейл // Аэрокосмическая техника: 1988. - № 11.-С. 131-138.

8. Бидерман, В.Л. Механика тонкостенных конструкций/ В.Л. Бидерман. М.: Машиностроение, 1977. -488 с.

9. Блазнов, А.П. Испытание на длительную прочность стержней из композиционных материалов/ А.П. Блазнов, Ю.П. Волков, А.Н. Луговой, В.Ф. Савин // Заводская лаборатория. Диагностика материалов: 2006.- Т. 72, №2- С.44-52.

10. Болотин, В.В. Дефекты типа расслоений в конструкциях из композиционных материалов / В.В. Болотин //Механика композиционных материалов: -1984. № 2. - С. 239-256.

11. Болотин, В. В. Прогнозирование ресурса машин и конструкции/ В.В. Болотин.- М.: Машиностроение, 1984.- 312 с.

12. Болотин, В.В. Многопараметрическая механика разрушения/ В.В. Болотин//Расчеты на прочность: 1984.- Вып. 25.- С. 12-33.

13. Болотин, В.В. О сведении трехмерных задач теории упругой устойчивости к одномерным и двумерным задачам/ В.В. Болотин //Проблемы устойчивости в строительной механике: 1965.- С. 186-196.

14. Болотин, В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкции/

15. B.В. Болотин.- М.: Машиностроение, 1984. 312 с.

16. Болотин, В.В. Трещина Гриффитса в повреждаемой вязкроупругой среде / В.В. Болотин//Расчеты на прочность:- 1985. Вып. 26.1. C.19-32.

17. Болотин, В.В. Пороговые и родственные эффекты в механике роста усталостных трещин /В.В. Болотин, О.В. Трифонов //Механика твердого тела:- 2000. №1.- С.158-171.

18. Болотин, В.В. Разрушение композиционных материалов по типу отслоений /В.В. Болотин//Расчеты на прочность:- 1986.- Вып. 27.- С.8-20.

19. Болотин, В.В. Механика многослойных конструкций/ В.В. Болотин, Ю.Н. Новичков М.: Машиностроение, 1980.- 375 с.

20. Бортников, В.Г. Основы технологии переработки пластмасс: учебное пособие для вузов/ В.Г. Бортников. JL: Химия, 1983. -304с.

21. Бохоева, J1.A. Особенности расчёта на прочность элементов конструкций из изотропных и композиционных материалов с допустимыми дефектами/ J1.A Бохоева: Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2007. -192 с.

22. Бохоева, JI.A. Определение критических нагрузок с помощью энергетического критерия устойчивости/ JI.A. Бохоева, A.B. Бохоева//Молодые ученые Сибири: Всероссийская молодежная научно-техническая конференция. Улан-Удэ, 2003. - С. 123-126.

23. Бохоева, JT.A. Разрушение слоистых композиционных материалов отслоением/ Л.А. Бохоева //Проблемы механики современных машин: Материалы межд. научной конференции.- Улан-Удэ, 2006. Т.2. - С. 178-182.

24. Бохоева, Л.А. Устойчивость и рост круглых расслоений в слоистых элементах конструкций/ Л.А. Бохоева // Изв. Вузов: Машиностроение, 1989.- №8. С.12-15.

25. Бохоева, Л.А. Разработка алгоритма автоматической обработки результатов эксперимента / Л.А. Бохоева, К.А. Филиппова, А.Г. Пнёв // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. Казань: Изд-во КГТУ, 2010.- Вып. 4.

26. Бохоева, Л.А. Исследование межслойных дефектов в сферических оболочках / Л.А. Бохоева, К.А. Филиппова, А.Г. Пнёв //Проблемы механики современных машин: Материалы межд. научной конференции.- Улан-Удэ, 2009. Т.1. - С. 59-64.

27. Бочкарев, C.B. Технология производства полимерных композиционных материалов и конструкции на их основе/ C.B. Бочкарев. -Пермь, 1999. 68 с.

28. Броек, Д. Основы механики разрушения/ Д. Броек; пер. с англ. В.И. Дорофеева. М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

29. Брызгалин, Г.И. Проектирование деталей из композиционных материалов волокнистой структуры/ Г.И. Брызгалин. М.: Машиностроение, 1982.-84 с.

30. Бугаков, И.И. О расслоении колец из волокнистого слоистого стеклопластика при внешнем давлении/ И.И. Бугаков // Вестник ЛГУ С-Пб, 1977. -№13,-С. 126-131.

31. Ванин, Г.А. Устойчивость оболочек из армированных материалов/ Г.А. Ванин, Н.П. Семенюк, Р.И. Емельянов. Киев: Наукова думка, 1978. -211 с.

32. Вафин, Р.К. Основы расчетов на прочность при напряжениях, переменных во времени/ Р.К. Вафин. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 1978. -58с.

33. Власов, C.B. Основы технологии переработки пластмасс/ C.B. Власов, Л.Б. Кандырин, В.Н. Кулезнев. -М.: Химия, 2004. 600 с.

34. Вольмир, А. С. Устойчивость деформируемых систем/ A.C. Вальмир,- М.: Наука, 1967. 984 с.

35. Воронцов, А.Н. Остаточные явления в конструкциях из композитов с вырезами/ А.Н. Воронцов //6 Всесоюзный съезд по теоретической и прикладной механике. Ташкент, 1986. - С. 178.

36. Галлагер, Р. Метод конечных элементов. Основы/ Р. Галлагер; пер. с англ. М.: Мир, 1987. - 542 с.

37. Георгиевский, В.П. Устойчивость волокна с дефектами в упругой матрице/ В.П. Георгиевский, А.Я. Недбай //Механика композиционных материалов и конструкций, 2002.- Т.8. №1. - С.65-70.

38. Головкин, Г. С. Проектирование технологических процессов изготовления изделий из полимерных материалов/ Г.С. Головкин. М.: Химия, Колосс, 2007. -399 с.

39. Григолюк, Э.И. О прочности и устойчивости цилиндрических биметаллических оболочек / Э.И. Григолюк //Инженерный сборник, 1953.-Т.16.- С. 119-148.

40. Грингауз, Г. Д. О методе определения срока службы авиаконструкций путем испытания эквивалентных образцов/ Г.Д. Грингауз //Прочность и долговечность авиационных конструкций. Киев: Наукова Думка, 1965. - Вып.2.- С. 56-65.

41. Гузь, А.Н. Разрушение и устойчивость тонких тел с трещинами/ А.Н. Гузь и др.. Киев: Наукова думка, 1981.- 184 с.

42. Далин, В.М., Конструкция вертолетов/ В.М. Далин, C.B. Михеев. М.: Изд. МАИ, 2011.- 350 с.

43. Дж. Любин. Справочник по композиционным материалам/ Дж. Любин. -М.: Машиностроение, 1988. -580 с.

44. Деркшев, В.В. Расчет трехслойной пластины с учетом расслоений/ В.В, Деркшев В.Н. Кобелев, В.У. Котельников //Изв. Вузов: Машиностроение, 1982.- № 5.- С. 16-20.

45. Доан, Ч.Л. Моделирование деградации свойств композита при растрескивании и расслоении при статическом и циклическом нагружении/ Ч.Л. Доан, С.А. Люрье, A.A. Дудченко// Механика композиционных материалов и конструкций, 2008. -Т. 14. -№4. С.623-637.

46. Егодуров, Г.С. К численной реализации дифференциальных уравнений с периодически изменяющимися параметрами// Г.С. Егодуров, А.Г. Пнёв / Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2010. -№ 2(37). С. 35-41.

47. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике/ О. Зенкевич. -М.: Мир, 1975. -542с.

48. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошных сред/ О. Зенкевич, И. Чанг. М.: Недра, 1974, - 239 с.

49. Калиничев, В.А. Намотанные стеклопластики/ В.А. Калиничев, М.С. Макаров. -М.: Химия, 1986. 272с.

50. Каплун А.Б. ANSYS в руках ин-женера: Практическое руководство / А.Б. Каплун, Е.М. Морозов, М,А. Олферьев. -М.: Едиториал УРСС, 2003. -272 с.

51. Кардоматис, Д.Э. Влияние больших деформаций на послекритическое поведение композитов с тонкими отслоениями /Д.Э. Кардоматис: пер.с англ. A.M. Васильева //Аэрокосмическая техника, 1990.-№1.-С. 13-22.

52. Качанов, JI.M. Разрушение композитных материалов путем расслоения/ JI.M. Качанов //Механика полимеров, 1976. № 5. - С. 918-922.

53. Качанов, JT.M. Расслоение стекловолокнистых труб при внешнем давлении/ JI.M. Качанов //Механика композитных материалов, 1975. №6.-С. 1106-1108.

54. Когаев, В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени/ В.П. Когаев. М.: Машиностроение, 1977. - 232 с.

55. Когаев, В.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность/ В.П. Когаев, Н.А. Махутов, А.П. Гусенков. М.: Машиностроение, 1985. -223 с.

56. Койтер, В. Устойчивость и закритическое поведение упругих систем //Механика, I960,- № 5. С. 99-110.

57. Койтер, В. Теория послекритического поведения конструкций/ В. Койтер, Д. Хатчинсон/ /Механика, 1971.- № 4.- С. 129-149.

58. Крыжановский, В.К. Производство изделий из полимерных материалов/ В.К. Крыжановский, М.Л. Кербер, В.В. Бурлов. С-Пб.: Изд-во Профессия, 2008. -460 с.

59. Крысин, В.М. Технологические процессы формования, намотки и склеивания конструкций/ В.М. Крысин, М.В. Крысин. -М.: Химия, 1989. -243 с.

60. Кулик, В.И. Намотка изделий из армированных реактопластов: учебное пособие/ В.И. Кулик. БГТИ, 2000. - 121с.

61. Лапшин, В.В. Основы переработки термопластов литьем под давлением/ В.В. Лапшин.- М.: Химия, 1974. 271с.

62. Махутов, H.A. Расчетно-экспериментальное определение сопротивления усталости углепластиков и элементов конструкций из них/ H.A. Махутов, A.M. Думанский, В.Б. Стрекалов// «Заводская лаборатория. Диагностика материалов», 2006,- Т. 72. -№6.- с.41-46.

63. Николаев, В.В. Технология производства стеклопластиков/ В.В. Николаев, H.A. Соколов. М.: Химия, 1972. - 206с.

64. Оборудование для переработки пластмасс: справочное пособие/ под ред. В.К. Завгороднего. М.: Машиностроение, 1976. - 408с.

65. Пелех, Б. Л., Мачуга О. С. Двухпараметрическая модель разрушения адгезионных соединений/ Б.Л. Пелех, О.С. Мачуга //Механика композитных материалов, 1988. № 6. - С. 1034-1040.

66. Работнов, Ю.Н. Механика твердого деформированного тела/ Ю.Н. Работнов. М.: Наука, 1979.- 744 с.

67. Росато, Д.В. Намотка стеклотканью/Д.В. Росато, К.С. Гроун; пер. с англ.: под ред. С.П. Гречишкина. М.Машиностроение, 1969. - 310с.

68. Савельева, Н.Ф. О методах испытаний на растяжение и сжатие некоторых полиэфирных стеклопластиков/ Н.Ф. Савельева, В.И. Смирнов, В.П. Харченко // Свойства полиэфирных стеклопластиков и методы их контроля. Л.: Судостроение, 1967. - С.66-124.

69. Савин, В.Ф. Усталостная прочность и выносливость стержней из композиционных материалов/ В.Ф. Савин и др.// Механика композиционных материалов и конструкций, 2008.- Т. 14. -№3.- С.332-352.

70. Сагалаева, Г.В. Справочник по технологии изделий из пластмасс/ Г.В. Сагалаева и др.- М.: Химия, 2000. 421 с.

71. Семенюк, Н.П. Начальное закритическое поведение слоистых цилиндрических оболочек из композитов/ Н.П. Семенюк, Н.Б. Жукова // Механика композитных материалов, 1987.- № 1.- С. 88 93.

72. Серенсен, C.B. Несущая способность тонкостенных конструкций из армированных пластиков с дефектами/ C.B. Серенсен, Г.П. Зайцев. Киев: Наукова думка, 1982.- 295 с.

73. Серенсен, C.B. Руководство по расчету на усталость деталей машин (в вероятностном аспекте)/ C.B. Серенсен, В.П. Когаев. -М.: ВНИИМАШ, 1972. -321 с.

74. Соколов, А.Д. Литье под давлением реактопластов/ А.Д. Соколов, М.М. Швец: под ред. Брагинского В.А. 2-е изд. Л.: Химия, 1989. - 96с.

75. Соколов, А.Д. Машины для автоматизированного производства деталей из реактопластов/ А.Д. Соколов и др.. -М.: Машиностроение, 1990. 141с.

76. Сохань, О.Н. Конструирование втулок несущих винтов вертолетов/ О.Н. Сохань. М.: МАИ, 1981. - 56 с.

77. Степнов, М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний/ М.Н. Степанов.- М.: Машиностроение, 1985. -231 с.

78. Тарнопольский, Ю.М. Современное состояние методов статистических испытаний композитов/ Ю.М. Тарнопольский, И.Г. Жигун// заводская лаборатория, 1982.-№ 3.- С.55-59.

79. Тарнопольский, Ю.М. Методы статических испытаний армированных материалов/ Ю.М. Тарнопольский, Т.Я. Кинцис/ 3-е изд. перераб. и доп. М.: Химия, 1981. - 272 с.

80. Трифонов, В.Н. О возможности использования механических характеристик прочности материала для оценки разрушения/В.Н. Трифонов //Изв. вузов. Черная металлургия, 2002.- №5.- С. 24-28.

81. Трошин, В.П. Влияние продольного расслоения в слоистой цилиндрической оболочке на величину критического внешнего давления/

82. B.П. Трошин// Механика композитных материалов, 1982.- № 5.- С. 838 842.

83. Хеллан, К. Введение в механику разрушения/ К. Хеллан; пер. с англ. A.C. Кравчука,- М.: Мир, 1988.- 364 с.

84. Цирлин, Э.Г. Исследование остаточных напряжений в борных нитях /Э.Г. Цирлин, Н.М. Балагурова, Ю.Е. Пронин// Механика композитных материалов, 1982. -№5. -С.771-774.

85. Черепанов, Г.П. Механика хрупкого разрушения/ Г.П. Черепанов. -М.: Наука, 1974.-640 с.

86. Черепанов, Г.П. Механика разрушения композиционных материалов/ Г.П. Черепанов. -М.: Наука, 1983.- 264с.

87. Чигарев, A.B. ANSYS для инженеров: справ, пособие/ A.B. Чигарев, A.C. Кравчук, А.Ф. Смалюк. -М.: Машиностроение, 2004. 512 с.

88. Щербаков, В.П. Экспериментальное определение и расчет параметров долговечности в критериях прочности /В.П. Щербаков и др.//Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 2010. №2.1. C.16-130.

89. Янг, Ю.И. Устойчивость нелинейно-деформирующихся систем при малых конечных отклонениях / Ю.И. Янг// Труды Ленингр.политехи, института, 1955.-№ 178. -С. 100-111.

90. Asp Leif Е., Nilsson Soren, Singh Sunil. Compos. A. An experimental investigation of the influence of delamination growth on the residual strength of impacted laminates. 2001. 32, № 9, c. 1229-1239. Библ. 9.Англ.

91. Amar С. G. Delamination. A damage mode in composite structures // Eng. Fract. Mech. 1988. Vol. 29. № 5. P. 557-584.

92. Azizian Z.G., Dawe D.J. Post-buckled stiffness of rectangular orthotopic composite laminates //Composite structures 4: Proc. of the 4-th Int. Conf.-New-York, 1987. -Vol.1 P.138-15.

93. Bottega W.J., Maewal A. Delamination buckling and growth in lamination //Journal Applied Mechanics.- 1983.- Vol. 50, № 1,- P. 184 189.

94. Buchholz F. G., Rikards R.,Wang H. Computational analysis of interlainar fracture of laminated composites //Inter. Journal of fracture.-1997.-№1.-P.37-57.

95. Dahlen C., Springer S. Delamination growth in composites under cyclic loads //Journal of composite Materials. -1994.-Vol.28, № 8.- P. 732-781.

96. Evams A.G., Hutchinson J.W. On the mechanics of delamination and spelling on compressed ferms //International Journal of solids and structures. -1984,- Vol. 20, № 5,- P. 455 466.

97. Goren A., Atas C. Manufacturing of polymer matrix composites using vacuum assisted resin infusion molding // Archives of Materials Science and Engineering. -2008. №2. - C.l 17-120.

98. Chai H., Babcock C.D., Knous W.G. One dimensional modeling of failure in laminated plates by delamination buckling //Journal of solids and structures. 1981.-Vol. 14, № 11.-P. 1069- 1083.

99. Chai H., Babcock C.D. Two dimensional modeling of compressive failure in delaminated laminates //Inter. Journal of Composite materials. - 1985. -Vol. 19, №1. -№1.-P. 67-91.

100. Chen H-P. Shear deformation theory for compressive delamination buckling and growth //AIAA Journal.-1991.-Vol. 29, №5.- P.813-819.

101. Chen H.P., Doong J.L. Postbuckling Behavior of a Thick Plate //AIAA Journal.- 1983. -Vol. 21, № 8. P. 1157-1161.

102. Denq Xiaodonq, Chenq Laifei, Mei Hui, Aun Lei, Zhanq Litonq, Xu Yonqdonq, Menq Zhizin, Zhao Donqlin (Nortwestern Polytechnical University, Xi an China). Fuhe cailiao xuebao = Acta mater, compos, sin. 2009. 26, № 5, с. 112119. Библ. 20. Кит; рез. Англ.

103. Evans A. S., Hutchinson J. W. On the mechanics of delamination and spelling in compressed films // Intern. J. Solids Struct. 1984. Vol. 20. № 5. P. 455466.

104. Manufacturing and testing of a CFRC sandwich cylinder with Kagome cores. Fan Hualin, Fang Daining, Chen Liming, Dai Zheng, Yang Wei. Compos. Sci and Technol. 2009. 69, № 15-16, c. 2695-2700. Англ.

105. Huang H., Kardomateas G. Buckling and initial postbuckling behavior of sandwich beams including transverse shear //AIAA Journal.-2002.- Vol. 40, №11,- P. 2331-2335.

106. Jane K.C. Refined buckling and postbuckling analysis of two-dimensional delaminations-1 analysis and validanion //Int. J. Solids Structures.-1997.-Vol. 9, №5.-P. 591-610.

107. Jonnalaqadda N., Chasiotis I., Yaqnamurthy S., Lambros J., Pulskamp J., Polcawich R., Dubey M. An Experimental Investigation of Strain Rate Dependence of Nanocrystalline Pt Films. Exp. Mech 2010. 50. № 1, c. 25-35. Англ.

108. Kardomateas G.,Chung C.B. Thin film modeling of delamination buckling in pressure loaded laminated cylindrical shells //AIAA Journal.-1992.-Vol. 30, №8. P. 2119-2133.

109. Kardomateas G. The initial post-buckling and growth behavior of internal delaminations composite plates //Journal of Applied Mechanics.- 1993.-Vol.60.- P. 903-910.

110. Kardomateas G.,Pelegri A. The stability of delamination growth in compressively loaded composite plates //International Journal of Fracture.- 1994.-№3.-P. 261-276.

111. Kardomateas G., Pelegri A. Growth behavior of internal delaminations in composite beam/plates under in compression: effect of the end conditions //International Journal of Fracture. -1996.-№1.-P. 49-67.

112. Кипа M. Numerical analysis electromechanically loaded defects in smart ceramic materials //AIAA Journal.-1977.-Vol.35, №2.- P. 21-26.

113. Larsson P-L. On multiple delamination buckling and growth in composite plates //Int. J. Solids Structures. -1991. -Vol. 27, №13,- P. 1623-1637.

114. Lin С.С., Cheng S.H., Wang JJ.T.S. Local buckling of delaminated composite sandwich plates //AIAA Journal.- 1996.- Vol. 34, №10.- P.2176-2183

115. Miklashevich I.A. Delamination of composites along the interface as buckling failure of the stressed layer // Mechanics of composite materials. 2004. Vol. 40. №4. P. 441-450.

116. Mukherjee У. X., Gulrajani S. N., Mukherjee S., Netravali A.N. A numerical and experimental study of delaminated layered composites. J. of composite material.- 1994.- Vol.28, № 9,- P.837-869.

117. Pan T.S., Herrington P.D. Local buckling of stitched composite laminate // Composites: Part B. 1999. Vol. 30. P. 833 840.

118. Riccio A., Scaramuzzino F., Perugini P. Embedded delamination growth in composite panels under compressive load // Composites: Part B. 2001. Vol. 32. P. 209-218.

119. Sallam S., Simitses O. J. Delamination buckling and growth of flat, cross-ply laminates // Composite Structures. 1985. Vol. 4. P. 361-381.

120. Sekiquchi Atsuko, Koike Junichi Jap. J. Finite element method analysis of nanoscratch test for the evaluation of interface adhesion strength in Cu thin films on Si substrate. Appl. Phys. 2008. 47, № 1, ч.1, с. 249-256, 8 ил. Библ. 31. Англ.

121. Wang S. S. Fracture mechanics for delamination problems incomposite materials // J. Composite Materials. 1983. Vol. 17. № 3. P. 210-223.i

122. Wang S.S., Zahlan N.M. Compressive stability of delamination random short-fiber composite // J. Composite Materials. 1985. Vol. 19. № 4. P. 317-333.

123. Whitcomb J.D. Finite Element Analysis of Instability related Delamination Grauth //Journal of Composite materials.-1981.-Vol.15.-P.403-426.