Effect of Pores on Mechanical Behavior. Application to the Composite Material

Abstract

The effects of microscopic pores, during the historical deformation on the behavior of ductile material are experimentally and numerically investigated. The material used in this study is constituted from the glass beads which are incorporated in the polyester resin. During moulding of these constituents, the pores remain in the material because of the resin viscosity. The experimental technique used for the characterization of the effect of pores is the tensile test. The constitutive equations of poroelastoplasticity are developed according to the micromechanical consideration. The material model developed by Gurson is extended to this composite material. The numerical results are obtained and compared with the experimental ones.

Выполнены экспериментальное исследование и численное моделирование влияния микроскопических пор на поведение вязкого материала при деформировании с учетом истории нагружения. Объектом исследования служил композитный материал на основе полиэстер- ной резины с включениями из бисера. В процессе формовки указанных компонентов в материале образуются поры из-за вязкости резины. Для оценки эффекта пор использовали экспериментальную технологию испытаний на растяжение. В рамках микромеханического подхода получены основные уравнения пороупругопластичности. Проведено обобщение модели материала Гурсона на исследуемый композитный материал. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными.

Виконано експериментальні дослідження і числове моделювання впливу мікроскопічних пор на поведінку в ’язкого матеріалу при деформуванні з урахуванням історії навантаження. Об’єктом дослідження служив композитний матеріал на основі поліестерної гуми з вкрапленнями з бісеру. У процесі формовки указаних компонентів у матеріалі з ’являються пори внаслідок в ’язкості гуми. Для оцінки ефекту пор використовували експериментальну технологію випробувань на розтяг. У рамках мікромеханічного підходу отримано основні рівняння поропружнопластичності. Проведено узагальнення моделі матеріалу Гурсона на композитний матеріал, що досліджується. Розрахункові результати зіставляються з експериментальними.