Влияние неполной адгезии компонентов на механические свойства и устойчивость цилиндрических оболочек из нанокомпозитов

Abstract

An approach is proposed to determination of effective characteristics of nanocomposites with using the known methods of micromechanics. An irregularity of distribution of discrete links between a nanofibers and a polymeric matrix over the fiber perimeter is taken into account. The area with high density of links is modeled by a solid body and with the small number of links is modeled by a discontinuity. The dependence of mechanical characteristics of nanocomposites on the filler volume fraction and the size of incomplete contact area are studied. The features of functioning the materials of such a type are shown on example of stability analysis of cylindrical shells.

Запропоновано підхід до визначення ефективних характеристик нанокомпозитів з використанням відомих методів мікромеханіки. Враховано нерівномірність розподілу дискретних зв’язків між нановолокном та полімерною матрицею по периметру волокна. Область з високою щільністю зв’язків моделюється суцільним тілом, а з малою кількістю зв’язків – розривом суцільності. Досліджено залежність механічних характеристик нанокомпозитів від об’ємного вмісту наповнювача та розмірів області несуцільного контакту. Особливості функціонування матеріалів такого типу в конструкціях показано на прикладі розрахунку циліндричних оболонок на стійкість.