Умный поиск 


3_2013_s_11

Название статьи ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ. ПОДХОДЫ, МЕТОДИКИ, ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА
Авторы

Князева Е.Н., кандидат технических наук, главный специалист отдела научно-технических программ и проектов в области промышленности и энергетики управления научно-технических программ и проектов Государственного комитета по науке и технологиям Республики Беларусь, 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.

Кукареко В.А., доктор физико-математических наук, доцент, начальник центра структурных исследований и трибо-механических испытаний материалов и изделий машиностроения НТЦ «Технологий машиностроения и технологического оборудования» Объединенного института машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь

Александров В.Ю., младший научный сотрудник отдела моделирования и виртуальных испытаний Республиканского компьютерного центра машиностроительного профиля Объединенного института машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь

Тимошенко Н.П., младший научный сотрудник лаборатории металлургии в машиностроении НТЦ «Технологий машиностроения и технологического оборудования» Объединенного института машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь
В рубрике ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
Год 2013 номер журнала 3 Страницы 69-76
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 620.22:51-72 Индекс ББК  
Аннотация Выполнен обзор и анализ основных подходов, в рамках которых осуществляется применение метода конечных элементов к исследованию композиционных материалов: теоретические разработки, непосредственный расчет представительных объемов композитов с применением универсальных компьютерных пакетов, а также использование специализированных программных средств. Показаны преимущества, недостатки, ограничения и перспективы применения различных подходов при исследовании механических свойств композиционных материалов. Рассмотрен опыт применения моделирования на базе метода конечных элементов при совершенствовании свойств композиционных материалов и объяснении процессов, происходящих на микроуровне.
Ключевые слова композиционный материал, моделирование, метод конечных элементов, микроструктура, ячейки Вороного, представительный объем
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  • Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич — М.: Изд-во «Мир», 1975. — 542 с.
  • Ghosh, S. Three dimensional Voronoi cell finite element model for microstructures with ellipsoidal heterogeneities / S. Ghosh, S. Moorthy // Computational Mechanics — 2004. — Vol. 34. — Pр. 510–531.
  • Grujicic, M. Determination of effective elastic properties of functionally graded materials using Voronoi cell finite element method / M. Grujicic, Y. Zhang // Material science and engineering — 1998. — № A251. — Pр. 64–74.
  • Moorthy, S. Adaptivity and convergence in the Voronoi cell finite element model for analyzing heterogeneous materials / S. Moorthy, S. Ghosh // Computer methods in applied mechanics and engineering — 2000. — № 185. — Pр. 37–74.
  • 3D-finite-element-modeling of microstructures with the method of multiphase elements / N. Lippmann [et al.] // Computational materials science. — 1997. — № 9. — Рр. 28–35.
  • Bohm, H.J. Some simple models for micromechanical investigations of fiber arrangement effects in MMCs / H.J. Bohm, F.G. Rammerstorfer, E. Weisenbek // Computational Materials Science. — 1993. — Vol. 1, issue 3. — Рр. 177–194.
  • Boguszewski, T. Design rules for optimizing microstructures of composite for thermal management / T. Boguszewski, L. Ciupinski, K. Kurzydlowski // The International Conference «Advanced Processing for Novel Functional Materials — APNFM 2008» [Electronic recourse]. — 2012. — Mode of access: www.sfet.pl/doc/design-rules-drezden.pdf. — Date of access: 26.06.2012.
  • Maligno, A.R. Finite element investigations on the microstructure of fibre-reinforced composites / A.R. Maligno, N.A. Warrior, A.C. Long // eXXPRESS Polymer Letters. — 2008. — Vol. 2, № 9. — Pр. 665–676.
  • Xu, Y.J. Microstructure modeling and prediction of effective elastic properties of 3D multiphase and multilayer braided composite / Y.J. Xu, W.H. Zhang, M. Domaszewski // Materials Science and Technology. — 2011. — Vol. 27, № 7. — Pр. 1213–1221.
  • Banerjiee, B. Micromechanics-based prediction of thermoelastic properties of high energy materials : res. prop. … Doctor of Philosophy. — USA: Utah, 2002. — 183 p.
  • Яковенко, О.А. Применение ANSYS для анализа динамических характеристик композиционных материалов / О.А. Яковенко, И.В. Завальная, Ю.Н. Наливайко // ANSYSAdvantage. Русская редакция. — 2011. — № 15. — С. 63–64.
  • Zhao, J. Microstructure-based Stress Modeling of Tin Whisker Growth / Jue-Hua Zhao, Peng Su, Min Ding, Sheila Chopin, Paul S. Ho // IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology — 2006. — Vol. 29, № 4. — Pр. 265–273.
  • Biragoni, Pr. Modeling the influence of microstructure on elastic properties and tensile damage behavior of Mo-base silicide alloys: dissert. … Dr.-Ing. — Germany: Magdeburg, 2007. — 109 p.
  • Zhang, P. Effect of particle characteristics on deformation of particle reinforced metal matrix composites / Peng Zhang, Fuguo Li // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. — 2010. —№ 20. — Pр. 655–661.
  • Chawla, N. Three-dimensional (3D) microstructure visualization and finite element modeling of the mechanical behavior of heterogeneous materials / N. Chawla, V.V. Ganesh // Microscopy and Microanalysis. — 2005. — № 11. — Pр. 1642–1643.
  • Chawla, N. Microstructure-based finite element modeling of particle reinforced metal matrix composites / N. Chawla, K.K. Chawla // Journal of Materials Science. — 2006. — № 41. — Pр. 913–925.
  • OOF: Finite Element Analysis of Macrostructures // National Institute of Standards and Technology [Electronic recourse]. — 2012. — Mode of access: http://www.ctcms.nist.gov/oof/oof2/. — Date of access: 21.06.2012.
  • Reid, A. Modeling microstructures with OOF2 / Andrew C.E. Reid, Rhonald C. Lua // International Journal of Materials and Product Technology. — 2009. — Vol. 35, № 3/4. — Pр. 361–373.
  • Kim, Ch. Modeling the relationship between microstructural features and the strength of WC-Co composites / Ch. Kim, T. Massa, G. Rohrer // International Journal of Refactory Metals and Hard Materials. — 2006. — № 24. — Pр. 89–100.
  • Bakshi, S. Thermal conductivity of carbon nanotube reinforced aluminium composites: A multi-scale study using object orientated finite element method / S. Bakshi, R. Patel, A. Agarwal // Computational Material Science. — 2010. — № 50. — Pр. 419–428.
  • Digimat-FE // X-tream engineering [Electronic recourse]. — 2012. — Mode of access: http://www.e-xstream.com/en/digimat-software/digimat-fe.html. — Date of access: 11.05.2012.
  • Modeling of nano-reinforced polymer composites: microstructure effect on Young’s modulus / R. Peng [et al.] // Computational Material Science. — 2012. — № 60. — Pр. 19–31.
  • Chawla, N. Thermal expansion anisotropy in extruded SiC particle reinforced 2080 aluminium alloz matrix composites / N. Chawla, X. Deng, D. Schnell // Material Science and Engineering. — 2006. — № A426. — Pр. 314–322.
  • Патеюк, А.П. Износостойкость и сопротивление усталости азотированного титанового сплава Ti-6Al-2Mo-2Cr / А.П. Патеюк, В.А. Кукареко // Механика машин, механизмов и материалов. — 2008. № 4(5). — С. 85–88.
  • Llorca, J. Three-dimensional multiparticle cell simulations of deformation and damage in sphere$reinforced composites / J. Llorca, J. Segurado // Material Science and Engineering. — 2004. № A365. — Pр. 267–274.
  • Mishnaevsky, L. Microstructural effects on damage in composites — computational analysis / L. Mishnaevsky // Journal of Theoretical and Applied Mechanics. — 2006. — № 44. — Pр. 533–552.