Бифуркация трещин в ламинарных керамических композиционных материалах с жесткими межслоевыми связями

Abstract

Выполнен анализ бифуркации трещины в симметричном двухкомпонентном слоистом композите. Установлены геометрические условия, ограничивающие проявление этого эффекта. Показано, что область бифуркации определяется следующими параметрами: число слоев, температурный диапазон охлаждения, упругие константы и коэффициенты термического расширения слоев. Условия проявления бифуркации в образце с заданным числом слоев композита сопоставлены с соответствующими условиями для образца с фиксированной суммарной толщиной.

Виконано аналіз біфуркації тріщини в симетричному двокомпонентному шаруватому композиті. Установлено геометричні умови, що обмежують проявлення цього ефекту. Показано, що область біфуркації визначається наступними параметрами: число шарів, температурний діапазон охолодження, пружні константи і коефіцієнти термічного розширення шарів. Умови проявлення біфуркації в зразку із заданим числом шарів композита зіставляються з відповідними умовами для зразка з фіксованою сумарною товщиною.

Crack bifurcation in a symmetric two-component laminar composite has been studied. Geometrics restricting this effect realization have been established. Bifurcation area is determined by the following parameters: the number of layers, cooling temperature range, elastic constants, and the layer thermal expansion coefficients. Bifurcation constraints in the specimen with a given composition layer number are correlated to those for the specimen with a fixed stacked thickness.