Определяющие уравнения вязкоупругих материалов с учетом температуры и влажности

Abstract

Рассматриваются некоторые исторические аспекты развития теории вязкоупругости и описаны последние достижения лаборатории механики композиционных материалов Института машиноведения РАН. Подчеркивается, что в настоящее время в связи с широким использованием полимеров и композитов с полимерной матрицей возникла необходимость в комплексном изучении их поведения при различных режимах нагружения, различных температурах и влагонасыщении. Поэтому необходимо построение таких моделей, которые могли бы использовать в условиях эксплуатации один и тот же набор параметров для ползучести, релаксации, нагружения с различными скоростями, при разгрузке, циклическом нагружении и др. Единственным известным подходом при построении уравнений, удовлетворяющих всем необходимым требованиям, является использование принципа наследственности. Предложен новый подход к учету температуры и влажности в нелинейном уравнении наследственного типа.

Розглядаються деякі історичні аспекти розвитку теорії в ’язкопружності й описано останні досягнення лабораторії механіки композиційних матеріалів Інституту машинознавства РАН. Підкреслюється, що на даний час у зв’язку з широким використанням полімерів і композитів із полімерною матрицею виникла необхідність комплексного вивчення їх поводження при різних режимах навантаження, різних температурах і вологонасиченні. Тому необхідна побудова таких моделей, які могли б використовувати в умовах експлуатації тільки один набір параметрів для повзучості, релаксації, навантаження з різними швидкостями, при розвантаженні, циклічному навантаженні та ін. Єдиним відомим підходом при побудові рівнянь, що задовольняють всі необхідні вимоги, є використання принципу спадковості. Запропоновано новий підхід до врахування температури і вологості в нелінійному рівнянні типу спадковості.

We discuss some historical aspects of the development of the theory of viscoelasticity and describe the recent developments of the laboratory of mechanics of composite materials in the Institute of Machine Science of the Russian Academy of Sciences. The emphasis is made on the fact that presently the wide use of polymers and composites with polymer matrix calls for a comprehensive study of their behavior under different loading modes and different temperature and humidity conditions. Therefore, it is required to develop such models that under the operating conditions could use the same set of parameters for creep, stress relaxation, loading with different rates, unloading, cyclic loading, etc. The only known approach for constructing the equations satisfying all the above requirements is based on the inheritance principle. We propose a new approach to account for the temperature and humidity in the nonlinear equation of hereditary type.