4_2020_s_5

Название статьи ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕНЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО ПОЛИМЕР-КЕРАМИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ АНОДНЫХ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ
Авторы

С.В. ШИЛЬКО, канд. техн. наук, доц., заведующий лабораторией механики композитов и биополимеров, Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого НАН Беларуси, г. Гомель, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Д.А. ЧЕРНОУС, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого НАН Беларуси, г. Гомель, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.Н. ПЛИГОВКА, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике ДИНАМИКА, ПРОЧНОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
Год 2020 номер журнала 4 Страницы

35–42
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 539.3; 678.073 Индекс ББК  
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2020-4-53-35-42
Аннотация Исследуется прочность и тензочувствительность тонкого покрытия в виде нанопористого оксида алюминия, импрегнированного пьезоактивным полимером. Данное покрытие рассматривается как однонаправленно-армированный композит, содержащий цилиндрические полимерные волокна, ориентированные перпендикулярно поверхности покрытия. Предложена трехфазная микромеханическая модель указанного материала и анализируется напряженно-деформированное состояние покрытия под действием равномерно распределенного давления. В результате решения связанной задачи электроупругости получены расчетные оценки удельной пьезочувствительности покрытия, используемого в качестве датчика давления, и максимального допускаемого давления по критериям прочности керамической матрицы и пластического течения полимерного наполнителя. Получены зависимости указанных параметров от объемного содержания полимера для покрытия, адгезионно соединенного с недеформируемым основанием и свободно (без трения) лежащего на основании. При малом объемном содержании полимера потеря прочности покрытия обусловлена локальным разрушением матрицы. При высоком содержании наполнителя переход полимера в пластическое состояние предшествует началу разрушения матрицы. При увеличении доли наполнителя свыше 80 % значение максимального давления по критерию текучести полимерного наполнителя практически не изменяется.
Ключевые слова композиционные покрытия, анодный оксид алюминия, полимерные пьезоэлектрики, электроупругость, прочность, микромеханическое моделирование
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Плиговка, А.Н. Получение и свойства наноструктурных металлооксидных пленок на основе анодированных композиций на основе Al/Ti / А.Н. Плиговка, А.М. Мозалев // Докл. БГУИР. — 2008. — Т. 38, №. 8. — С. 50–57.
  2. Estimation of the Friction Coefficient of a Nanostructured Composite Coating / S.V. Shil’ko [et al.] // Mechanics of Composite Materials. — 2017. — Vol. 53, No. 5. — Pp. 579–588.
  3. Goldade, V. Smart Materials Taxonomy / V. Goldade, S. Shil’ko, A. Neverov // CRC Press, Taylor & Francis Group, 2015. — 277 p.
  4. Расчетная оценка прочности тонкопленочных полимер-керамических датчиков давления / С.В. Шилько [и др.] // Актуальные вопросы машиноведения: сб. науч. тр. / Объедин. ин-т машиностроения НАН Беларуси; редкол.: С.Н. Поддубко [и др.]. — 2018. — Вып. 7. — С. 212–214.
  5. Шилько, С.В. Расчет чувствительности пьезоэлектрического датчика давления на основе импрегнированного полимером анодного оксида алюминия / С.В. Шилько, Д.А. Черноус, Т.В. Рябченко // Вестн. Брянского гос. технич. ун-та. — 2019. — Т. 80, № 7. — С. 76–83.
  6. Можаровский, В.В. Прикладная механика слоистых тел из композитов: плоские контактные задачи / В.В. Можаровский, В.Е. Старжинский. — Минск: Наука и техника, 1988. — 271 с.
  7. Кристенсен, Р. Введение в механику композитов / Р. Кристенсен. — М.: Мир, 1982. — 334 с.
  8. Паньков, А.А. Пьезоактивные однонаправленно волокнистые полидисперсные композиты / А.А. Паньков // Механика композитных материалов. — 2012. — Т. 48, № 6. — С. 873–886.
  9. Ring Gyroscope Sensitive Element Based on Nanoporous Alumina / G. Gorokh [et al.] // Aircraft Engineering and Aerospace Technology. — 2018. — Vol. 90, Iss. 1. — Pp. 43–50. — DOI:
    https://doi.org/10.1108/AEAT-01-2015-0026.
  10. Шляхин, Д.А. Динамическая осесимметричная задача прямого пьезоэффекта для круглой биморфной пластины / Д.А. Шляхин // Вестн. Пермского национ. исследоват. политех. ун-та. Механика. — 2017. — № 1. — С. 164–180.
  11. Aleksandrov, V.M. Asymptotic Solution of the Contact Problem for a Thin Elastic Layer / V.M. Aleksandrov // J. Appl. Math. Mech. — 1969. — Vol. 33. — Pp. 49–63.
  12. Jaffar, M.J. Asymptotic Behaviour of Thin Elastic Layer Bonded and Unbonded to a Rigid Foundation / M.J. Jaffar // Int. J. Mech. Sci. — 1989. — Vol. 31. — Pp. 229–235.
  13. Старовойтов, Э.И. Основы теории упругости, пластичности и вязкоупругости / Э.И. Старовойтов. — Гомель: БелГУТ, 2001. — 344 с.
  14. Савельев, И.В. Основы теоретической физики: в 2 т. Т. 1. Механика и электродинамика / И.В. Савельев. — 2-е изд., испр. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. — 496 с.
  15. Справочник по электротехническим материалам: в 3 т. Т. 1 / под ред. Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева. — 3-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 367 с.