Механика Деформирования Тест-Образцов Из Слоистых Волокнистых Композитов Со Структурой [±45°] При Испытаниях На Растяжение И Сжатие 2. Исследование Плоских Внутренних Форм Потери Устойчивости

Abstract

Дана уточненная постановка линеаризованных задач о плоских внутренних разномасштабных формах потери устойчивости жесткого монослоя, состоящего или из волокон, или из пучков волокон (нитей) с учетом их взаимодействия с окружающей матрицей. Они являются составными структурными элементами волокнистых композитов и находятся в докритическом (невозмущенном) состоянии под действием не только напряжений сдвига, но и растяжения (сжатия) в направлении волокон. Такое начальное напряженное состояние, как установлено в первой части статьи на основе анализа результатов теоретических и экспериментальных исследований, формируется в волокнах и пучках волокон при испытаниях на растяжение и сжатие плоских тест-образцов из косоугольно армированных композитов с прямолинейными волокнами. Для постановки задачи использованы уравнения, построенные редукцией непротиворечивого варианта геометрически нелинейных уравнений теории упругости к одномерным уравнениям теории прямых стержней на основе уточненной сдвиговой модели Тимошенко с учетом деформаций растяжения—сжатия в поперечном направлении для жесткого монослоя, для слоев связующего — модели трансверсально-мягкого слоя с неподвижными граничными плоскостями в возмущенном состоянии. Они отличаются от ранее построенных учетом формирования в жестком монослое композита дополнительных докритических усилий растяжения (сжатия) в направлении волокон. Теоретически показано, что в тест-образцах со структурой [±45°]2s наиболее интенсивная и непрерывная перестройка структуры композита из-за реализации и непрерывной смены исследуемых внутренних форм потери устойчивости при непрерывном изменении параметра волнообразования должна наблюдаться в условиях сжатия образцов, а в условиях растяжения такие явления возможны лишь из-за формирования начальных напряжений сдвига.