Исследование кинетики роста трещины нормального отрыва в вязкоупругом полимерном материале с нановключениями

Abstract

Для анализа развития трещины в пластине из нанокомпозита в данной работе использованы известные из литературы подходы, эффективность применения которых подтверждена разными авторами. Показано, что учет зависимости трещиностойкости нанокомпозита от концентрации включений существенно влияет на кинетическую диаграмму докритического развития трещины.

Досліджено довготривале руйнування пластини з ізотропного в’язкопружного нанокомпозита. Прийнято, що матеріал пластини є лінійно в’язкопружним. Застосовано методику отримання в’язкопружних характеристик нанокомпозита з експериментальних даних. Для підтвердження ефективності запропонованих підходів використано експериментальні дані щодо реальних композитних матеріалів. Виявлено, що залежність параметрів руйнування від концентрації нановключень може суттєво змінювати вигляд кінетичних кривих та довговічність пластини.

The long-term fracture of a plate from an isotropic viscoelastic nanocomposite is studied. It is assumed that the material of the plate is linearly viscoelastic one. A technique of obtaining the viscoelastic characteristics for nanocomposite from experiments is utilized. The experimental data on viscoelastic and strength properties of real nanocomposites are used to confirm the effectiveness of proposed approaches. It is found that the dependence of fracture parameters on the nanoinclusions volume fraction can change significantly the crack kinetic curves and the plate service time.