|
1-1(81) 2014 ФИЗИКА
Иг. С. Коноваленко, Ч. О. Токтохоев, Ив. С. Коноваленко, А. Ю. Смолин
Изучение механических свойств керамических композитов с разным объемом пластичного наполнителя
В рамках концепции многоуровневого подхода численно исследован механический отклик хрупкого материала с иерархической структурой порового пространства, содержащего пластичный наполнитель, при сдвиговом нагружении. На основе дискретного способа описания среды, используя метод подвижных клеточных автоматов, построена двухмерная модель механического поведения керамического композита с различной величиной пористости и долей пор, содержащих наполнитель. В качестве наполнителя композита рассматривался материал, соответствующий кортикальной кости по упругим и прочностным свойствам, диаграмма нагружения которого характеризуется билинейным упрочнением. Модельный материал матрицы композита соответствовал нанокристаллической керамике ZrО2 (Y2О3) со средним размером пор, превосходящим средний размер зерна и бимодальной функцией распределения пор по размерам. Пористость керамики варьировалась в интервале от 0.225 до 0.345, доля пор, содержащих наполнитель, — от 0 до 1. Величина пористости, соответствующей порам с размером первого пика функции распределения, составляла 0.085. На основе проведенных расчетов построено выражение для аналитической оценки зависимости прочностных и упругих свойств композита при сдвиге от его общей пористости и доли пор, содержащих наполнитель.
DOI 10.14258/izvasu(2014)1.1-45
Ключевые слова: керамические композиты , механические свойства, численное моделирование, метод подвижных клеточных автоматов
Полный текст в формате PDF, 2862Kb. Язык: Русский. КОНОВАЛЕНКО Игорь Сергеевич
кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (Томск, Россия) E-mail: igkon@ispms.tsc.ru
ТОКТОХОЕВ Чингис Олегович
техник Института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук; магистрант Томского государственного университета (Томск, Россия) E-mail: damgja@mail.ru
КОНОВАЛЕНКО Иван Сергеевич
кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (Томск, Россия) E-mail: ivkon@ispms.tsc.ru
СМОЛИН Алексей Юрьевич
доктор физико-математических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (Томск, Россия); доцент Томского государственного университета
E-mail: asmolin@ispms.tsc.ru
|