Математическое моделирование механических свойств композиционных материалов при нарушении сплошности

Лапач, С. М.; Радченко, С. Г.

IRChNUT Home
→
ПЕРІОДИЧНІ ВИДАННЯ НУ «Чернігівська політехніка»
→
Технічні науки та технології: науковий журнал
→
2017
→
№3 (9)
→
View Item

dc.contributor.author	Радченко, С. Г.
dc.contributor.author	Лапач, С. М.
dc.date.accessioned	2015-09-22T12:38:53Z
dc.date.accessioned	2018-02-25T01:30:32Z
dc.date.available	2015-09-22T12:38:53Z
dc.date.available	2018-02-25T01:30:32Z
dc.date.issued	2017
dc.identifier.uri	http://ir.stu.cn.ua/123456789/15784
dc.description	Радченко, С. Г. Математическое моделирование механических свойств композиционных материалов при нарушении сплошности / С. Г. Радченко, С. Н. Лапач // Технічні науки та технології. – 2017. – № 3 (9). – C. 53-62.	en_US
dc.description.abstract	Актуальность темы исследования. Композиционные материалы широко применяются в самолетостроении, обеспечивая высокие прочностные, жесткостные, усталостные и весовые характеристики. Постановка проблемы. В процессе эксплуатации под воздействием нагрузок изделия из композиционных материалов могут терять сплошность. В этих условиях необходимо определить зависимость механических свойств материала от конструкторских и технологических факторов. Анализ последних исследований и публикаций. Большинство работ по моделированию свойств композиционных материалов, их эксплуатационных характеристик используют различные математические методы, при этом вопрос о адекватности полученных моделей не затрагивается. Выделение не решенных ранее частей общей проблемы. Изучение свойств композитных материалов путем теоретического анализа затруднительно. Предложено использовать экспериментально-статистический подход с привлечением теории планирования эксперимента и регрессионного анализа. Постановка задачи. Целью данной работы является математическое моделирование влияния конструктивно-технологических факторов изготовления изделий из композиционных материалов на их механические свойства при нарушении сплошности при импульсных нагрузках. Изложение основного материала. В работе используется расширенная концепция ортогональности получаемой модели: план эксперимента, структура модели и структурные элементы модели ортогональны друг к другу. Для проведения эксперимента был выбран регулярный план 23×43//32. Моделировалось влияние 6 факторов на предел прочности и модуль упругости композиционных материалов. Полученные модели устойчивы, адекватны и информативны. Выводы. Использование концепции планирования эксперимента и формализованного получения структуры модели при моделировании механических свойств композиционных материалов полностью подтвердило высокую эффективность такого методологического подхода и позволило построить математические модели, пригодные для практического применения. Полученные модели позволяют провести исчерпывающий анализ влияния изучаемых факторов на моделируемые функции, оптимизировать значения факторов по принятому критерию, прогнозировать свойства и решать другие задачи.	en_US
dc.language.iso	ru	en_US
dc.publisher	Чернігів: ЧНТУ	en_US
dc.relation.ispartofseries	Технічні науки та технології; № 3 (9)
dc.subject	композиційні матеріали	en_US
dc.subject	регресійний аналіз	en_US
dc.subject	планування експерименту	en_US
dc.subject	моделювання механічних властивостей	en_US
dc.subject	composition materials. regression analysis	en_US
dc.subject	experiment design	en_US
dc.subject	modeling of mechanical properties	en_US
dc.subject	композиционные материалы	en_US
dc.subject	регрессионный анализ	en_US
dc.subject	планирование эксперимента	en_US
dc.subject	моделирование механических свойств	en_US
dc.title	Математическое моделирование механических свойств композиционных материалов при нарушении сплошности	en_US
dc.title.alternative	Математичне моделювання механічних властивостей композиційних матеріалів при порушенні суцільності	en_US
dc.title.alternative	Mathematical modeling of mechanical properties of composite materials in case of discontinuity	en_US
dc.type	Article	en_US
dc.description.abstractalt1	Композиційні матеріали широко застосовуються в літакобудуванні, забезпечуючи високі міцнісні, жорсткісні, втомні і вагові характеристики. Метою цієї роботи є математичне моделювання впливу конструктивно-технологічних факторів виготовлення виробів з композиційних матеріалів на їх механічні властивості у разі порушення суцільності при імпульсних навантаженнях. У роботі використовується розширена концепція ортогональності одержуваної моделі: план експерименту, структура моделі і структурні елементи моделі ортогональні. Для проведення експерименту було обрано регулярний план 23×43//32. Моделювався вплив 6 факторів на межу міцності і модуль пружності композиційних матеріалів. Отримані моделі стійкі, адекватні та інформативні. Використання концепції планування експерименту при моделюванні механічних властивостей композиційних матеріалів повністю підтвердило високу ефективність такого методологічного підходу і дозволило побудувати математичні моделі, придатні для практичного застосування. Отримані моделі дозволяють провести вичерпний аналіз впливу досліджуваних факторів на модельовані функції, оптимізувати значення факторів за прийнятим критерієм, прогнозувати властивості і вирішувати інші завдання.	en_US
dc.description.abstractalt2	Urgency of the research. Composite materials are widely use in airplane construction, providing for high strength, stiffness, fatigue and weight characteristics. Target setting. Products made of composite material can lose continuity in the process of service under the effect of loads. In these conditions it is necessary to determine the dependence of mechanical properties of the material on the design and technology factors. Actual scientific researches and issues analysis Most authors of the works in the field of modeling properties of composite materials, their operation characteristics use various mathematical methods which are not connected with experiments, in so doing they do not concern the problem on the obtained model adequacy. Uninvestigated parts of general matters defining. It is difficult to study properties of the composite materials by theoretical analysis. It is proposed to use the experimental statistical approach with attraction of the experiment design theory and regression analysis. The research objective. This work objective is mathematical modeling of the effect of design-technological factors of manufacturing products of composite materials on their mechanical properties under continuity violation under the impulse loads. The statement of basic materials. The authors use the extended conception of the obtained model orthogonality: the experiment design, the model structure and structural elements of the model are orthogonal to each other. The regular plan 23×43//32 was chosen for the experiment performance. The effect of 6 factors on the ultimate strength and elasticity modulus of composite materials was modeled. The models obtained are stable, adequate and informative. Conclusions. The use of the conception of experiment design and formalized production of the model structure under modeling mechanical properties of the composite materials has completely confirmed high efficiency of such methodological approach and allowed constructing the mathematical models fit for the practical application. The obtained models permit us to perform the comprehensive analysis of the effect of studied factors on the modeled functions, optimize the factors’ values by the accepted criterion, predict properties and solve other problems.	en_US