автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Композиционные материалы, их механико-структурный анализ и некоторые новые области применения

доктора технических наук
Елизаров, Сергей Вадимович
город
Санкт-Петербург
год
2000
специальность ВАК РФ
05.23.05
цена
450 рублей
Диссертация по строительству на тему «Композиционные материалы, их механико-структурный анализ и некоторые новые области применения»

Автореферат диссертации по теме "Композиционные материалы, их механико-структурный анализ и некоторые новые области применения"

На правах рукописи

ЕЛИЗАРОВ Сергей Вадимович

РГБ ОД 1 5 ДЕК 23СЭ

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ИХ МЕХАНИКО-СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ И НЕКОТОРЫЕ НОВЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Специальность 05.23.05 — Строительные материалы

и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2000

Работа выполнена в Петербургском государственном университете путей сообщения.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор БЕТЕХТИН В. И.; доктор химических наук, профессор КОРСАКОВ В. Г.;

доктор технических наук, профессор ЩУРОВ А. Ф.

Ведущая организация — Институт проблем транспорта РАН.

Защита состоится 30 июня 2000 г. в 13 час 30 мин на заседании диссертационного совета Д 114.03.04 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ауд. 3-237.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Университета.

¿О ибб&а

Автореферат разослан «. . .»...... 2000 г.

Отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу совета Университета.

Ученый секретарь диссертационного совета

д-р техн. наук, профессор С. Р. ВЛАДИМИРСКИЙ

НЯ -01 ,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Технический прогресс нового тысячелетия, в том числе и в строительном материаловедении, будет во многом определен использованием материалов нового уровня эксплуатационных свойств, в числе которых ведущая роль несомненно принадлежит композиционным материалам.

Особый интерес для использования в строительстве представляют собой конструкции из многонаправленных слоистых композитов с полимерными матрицами. Такие конструкции соединяют в себе высокую удельную (по отношению к плотности) прочность и жесткость с хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, радиопрозрачностыо, стойкостью к высоким и низким температурам, агрессивным средам и эрозии. Надежность конструкций из композитов, высокие демпфирующие свойства, низкая чувствительность к концентраторам напряжений сочетаются с хорошей технологичностью.

К сожалению, во многих отраслях, в том числе и в строительной индустрии, степень использования композитных материалов с полимерной матрицей пока очень мала. В значительной степени это связано с недостаточным развитием теоретических расчетов анизотропных материалов, которые позволяли бы давать надежный прогноз их поведения в конструкции. Внедрение композиционных материалов в строительной индустрии сдерживается также из-за существенного влияния технологии изготовления на прочностные характеристики композитов.

Механика деформирования и разрушения композитов и конструкций из них не может считаться завершенной. Сложность процессов деформирования многонаправленных слоистых полимерных композитов определяется многопараметричностью таких систем, что обуславливает особенности их разрушения. Уже при относительно невысоких значениях

эксплуатационных нагрузок в некоторых слоях начинается растрескивание полимерного связующего, материал расслаивается. При этом резервы по прочности могут оставаться весьма значительными.

Эти два аспекта: целесообразность применения в строительстве композитов как материалов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами, с одной стороны, и недостаточная изученность механики их разрушения для оценки несущей способности и надежности конструкций, с другой, — определяют актуальность работы.

Целью диссертации является анализ и разработка теоретических положений структурной механики композиционных материалов, которые позволяют прогнозировать особенности их эксплуатационного поведения и научно обосновать перспективность расширения области применения многонаправленных слоистых композитов с полимерной матрицей, в том числе в строительной индустрии, что должно привести в своем развитии к принципиально новым высокоэффективным технологиям нового тысячелетия.

Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:

исследовать теоретические аспекты проблем, ограничивающих использование композиционных материалов в строительстве и других областях техники;

разработать новую физическую модель исследования кинетики разрушения многонаправленного слоистого композита с полимерной матрицей, позволяющую изучить концентрацию напряжений вблизи поперечных к слоям трещин в композите сложной структуры; разработать новую модель деформирования и разрушения однонаправленного слоя в составе многонаправленного слоистого композита;

на базе разработанных моделей деформирования и разрушения композитных материалов дать оценку несущей способности и надежности конструкций из многонаправленного слоистого композита; экспериментально определить эрозионную стойкость различных композиционных материалов и на этой основе выявить новые области применения композитов в строительных конструкциях.

Методы исследований.

В работе применен комплекс методов исследований, включающий:

- научный анализ и обобщение материалов проектных и строительных организаций, а также данных, опубликованных в технической литературе отечественными и зарубежными учеными и специалистами по структуре и технологии композиционных материалов, их прочностным показателям и механизмам разрушения;

- математическое моделирование процессов деформирования и разрушения многонаправленных слоистых композитов с полимерной матрицей;

- сопоставление результатов расчетов по разработанным методологиям с данными экспериментально-лабораторных исследований, с результатами работ, выполненных другими авторами;

- выполнение расчетов конструкций при проектировании конкретных объектов.

Научная новизна работы:

- проведен анализ и предложены новые теоретические положения структурной механики многонаправленных слоистых композитов с полимерной матрицей, которые позволяют прогнозировать их эксплуатационное поведение (прочность, трещиностойкость) и обосно-

вывают необходимость их широкого применения в различных областях техники, в том числе в строительной индустрии;

- проведено сравнение макроструктурного и феноменологического подходов в механике слоистых композитов, отмечены границы применения каждого. Развит вариант теории многослойных конструкций на основе принципа континуализации (по В.В.Болотину) - перехода от слоистой среды к сплошной анизотропной. Применены критерии прочности анизотропного армированного материала, ориентированные на оценку несущей способности и надежности конструкций;

- предложена новая физическая модель исследования кинетики разрушения многонаправленных слоистых композитов на полимерных связующих в произвольном внешнем поле нагрузок;

- установлены закономерности процесса трещинообразования композитных материалов в произвольном внешнем поле макронапряжений с использованием предложенного обобщения преобразования Фурье-Стилтьеса. На базе разработанной модели впервые изучена концентрация напряжений вблизи поперечных к слоям трещин в композите сложной структуры. Дан анализ механизмов разрушения многонаправленных: слоистых композитов в произвольном поле макронапряжений;

- предложена новая нелинейная модель деформирования и разрушения однонаправленного слоя в составе многонаправленного слоистого композита. Модель реализована применительно к методу конечных элементов и учитывает частичное сохранение несущей способности слоя с трещинами и моментное взаимодействие слоев. Адекватность модели доказана сравнением расчетных процессов нелинейного деформирования и разрушения многонаправленных слоистых оболочек с экспериментальными данными;

- предложена экспериментальная методика исследования эрозионного износа композитов в различных средах, позволяющая определить новые возможности их применения;

- научно обоснована возможность и разработана технология изготовления из слоистых композитов энергетических градирен и других строительных конструкций, обоснованы преимущества таких проектов перед традиционными (по весу, динамическим характеристикам, долговечности и т.д.).

Достоверность полученных результатов определяется:

- использованием аппарата классической механики деформирования и разрушения и апробированной теории слоистых сред;

- использованием математических методов интегральных преобразований и метода конечных элементов;

- хорошим совпадением результатов анализа с экспериментальными данными по разрушению композитов в тестовых примерах;

- воспроизводимостью экспериментальных результатов по изучению новых свойств композитов.

Практическая ценность-

Использование материалов проведенных исследований определяет новые высокоэффективные, прогрессивные технологии третьего тысячелетия, повышает эксплуатационную надежность конструкций из КМ, т.к. позволяет:

прогнозировать процесс трещинообразования в композитах сложной структуры с полимерными матрицами;

учитывать частичное сохранение и изменение в процессе разрушения несущей способности слоя не только относительно нагружения вдоль волокон, но и относительно поперечных и сдвиговых нагружений;

учитывать механизмы межслойных разрушений, связанные с мо-ментными эффектами.

Разработанный программный комплекс рекомендуется для обоснования проектных решений при расчете конструкций из многонаправленных слоистых композитов с учетом процессов трещинообразования.

Созданная на базе тепловой схемы ВНИИАМ установка позволяет исследовать эрозионный износ различных композитных материалов при широком диапазоне изменения скоростей и температур движущихся сред. Впервые получены данные об эрозионной стойкости различных композитных материалов, показавшие, что по этому параметру при температурах до 100 С материалы на тканевой основе и углепластик существенно превосходят лучшие легированные стали и соответствуют сталям со специальными антиэрозионными покрытиями.

Реализация результатов работа осуществлялась при выполнении проекта крупногабаритной энергетической градирни из слоистых полимерных композитов и при разработке технологии изготовления подобных строительных сооружений. Проведенное сравнение проектов железобетонной и композитных градирен показало несомненное техническое преимущество последних практически по всем показателям (весу, прочности, фундаменту, долговечности и т.д.).

Проведен сравнительный расчет возможности замены стали в аппаратах, работающих под давлением (газовые сосуды, автоклавы) на многонаправленные слоистые композиты с полимерной матрицей, который показал возможность уменьшения массы в 1,5-2 раза. В других конструкциях, например центробежных насосах, такая замена может привести к увеличению производительности до 50% или к уменьшению габаритов.

Новизна работы защищена четырьмя авторскими свидетельствами и патентами, материалы диссертации реализованы в учебном процессе на кафедрах "Строительные материалы и технологии" и "Прочность мате-

риалов и конструкций" Петербургского государственного университета путей сообщения.

Личный вклад автора состоит в создании комплекса теоретических, методических, алгоритмических разработок и программных средств, обеспечивающих прогнозирование процесса деформирования и разрушения многонаправленных слоистых композитов в произвольном внешнем поле нагрузок, постановке теоретических и лабораторных исследований по теме диссертации, анализе результатов выполненных исследований, теоретическом обобщении и обосновании всех защищаемых положений, использование которых в практике строительства позволит перейти к высокоэффективным и прогрессивным технологиям.

Апробация работы. Основные результаты были доложены на

- Международной научно-технической конференции «Современные проблемы строительного материаловедения», Самара, 1995;

- IX Международной конференции «Проблемы механики железнодорожного транспорта: динамика, надежность и безопасность подвижного состава», Днепропетровск, 1996;

- II Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта», Москва, МИИТ, 1996;

- Ь Международной научно-технической конференции молодых ученых и студентов, Санкт-Петербург, СПбГАСУ, 1996;

- Научно-практической конференции «Промышленная экология-97», Санкт-Петербург, 1997;

- I Международном семинаре «Актуальные проблемы прочности», Новгород, 1997;

- Международной конференции «Численные и аналитические методы расчета конструкций», Самара, 1998;

- III Международной конференции «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте», Санкт-Петербург, 1997;

- XVI Международной конференции BEM&FEM-98 «Математическое моделирование в механике деформируемых тел. Методы граничных и конечных элементов», Санкт-Петербург, 1998;

- XXXV Международном семинаре «Актуальные проблемы прочности», Псков, 1999;

- IV Межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», Москва, РГОТУПС, 1999;

- IV Международной конференции «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте», Санкт-Петербург, ПГУПС, 1999;

- III Российской конференции по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию, Сочи,1999;

- Международной научно-теоретической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», Росгов-на-Дону, Ростовский гос. ун-т путей сообщения, 1999;

- V межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», Москва. РГОТУПС, 2000.

Публикации. Содержание диссертации опубликовано более чем £ 40 работах и одной монографии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения шести разделов, выводов и списка литературы.

Общий объем работы - 313 страниц, в том числе 95 рисунков и 25 таблиц. Список литературы содержит 371 наименование.

На защиту выносятся:

- научное обоснование возможности и технической целесообразности широкого использования слоистых композитных материалов с полимерной матрицей в строительных конструкциях;

- выявленная по результатам математического моделирования и экспериментально-лабораторных исследований совокупность факторов, определяющих механизм деформирования и разрушения слоистых композитов;

- физическая и математическая модели кинетики образования трещин в многонаправленном слоистом композите;

- модель деформирования и разрушения многонаправленных слоистых композитов в произвольном внешнем поле нагрузок;

- математическая реализация модели деформирования и разрушения слоистых композитных конструкций на базе метода конечных элементов;

- рекомендации по расчету конструкций из многонаправленных слоистых композитов с учетом процессов трещинообразования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, целесообразность выполнения диссертационной работы, ее научное и практическое значение.

Первый раздел содержит обзор особенностей композиционных материалов (КМ), их конструкционных и защитных свойств.

Введение в полимерное связующее различных наполнителей позволяет получить материалы с заданными свойствами. Если наполнитель представляет собой длинномерные волокнистые элементы, то такой материал обычно называют армированным. В зависимости от укладки арматуры композиционные материалы делят на однонаправленные, многонаправленные слоистые (к этой группе также относят материалы, армированные тканью) и пространственно-армированные. Армированием можно обеспечивать заданные (физико-механические) свойства в определенных направлениях, согласованных с параметрами конструкции и условиями ее эксплуатации (В.В.Болотин, И.И.Гольденблат, А.Ф.Смирнов, О.Г.Циплаков, Г.И.Брызгалин, И.Ф.Образцов, В.В.Васильев, В.А.Бунаков).

Большое место среди КМ также занимают материалы с дисперсным наполнителем. В этом случае можно целенаправленно менять электроизоляционные и токопроводящие свойства, получать изделия и экраны, надежно работающие в полях ионизирующих излучений.

Сравнивая механические характеристики металлов трубопроводов и композитов, можно отметить, что прочность однонаправленных композитов в направлении армирования в несколько раз выше прочности сталей, но прочность однонаправленных композитов при растяжении в поперечном направлении и при сдвиге на порядок ниже, чем прочность сталей. Прочность материалов, армированных тканями, и прочность сталей имеют один порядок.

Сопоставляя прочность, плотность и значения коэффициентов запаса, можно сделать вывод, что замена стальной конструкции на конструкцию из тканевого композита приводит к снижению массы на 30-50%. Особенности однонаправленного материала свидетельствуют о том, что его можно эффективно использовать только при линейном напряженном состоянии в направлении армирования, например для изготовления шпан-

гоутов, ребер жесткости и других элементов конструкций. В случае многонаправленных слоистых материалов массовая эффективность по сравнению с однонаправленными материалами может снизиться приблизительно вдвое.

Однако жесткость ряда КМ низка. Например, модуль упругости стеклопластика волокнистой структуры в направлении армирования в 4 раза ниже и тканевого в направлении основы в 8 раз ниже, чем у стали.

У армированных материалов отмечают своеобразную чувствительность к концентрации напряжений. Большинство испытанных металлических образцов с надрезами характеризуются значением эффективного коэффициента концентрации, равным 2,1-3,0, а у стеклопластика величина этого коэффициента составляет 1,2 (Ю.Н.Работнов, Ю.А.Никольский).

Процесс усталостного разрушения стеклопластиков принципиально отличается от процесса усталостного разрушения металлов. После появления трещины, вызванной действием переменных напряжений, конструкция из стеклопластика остается достаточно работоспособной, в значительной мере сохраняя свои жесткостные и прочностные свойства.

На свойства полиэфирных стеклопластиков сильно влияние атмосферных условий, морской воды, топлива и масла (В.Н.Булманис,

B.А.Ярцев, В.В.Кривонос). Атмосферные условия климатической зоны Севастополя за пять лет практически не оказали влияния на механические свойства стеклопластика. За это же время в условиях климатической зоны

C.-Петербурга произошло понижение предела прочности на 7-10%.

Следует отметить, что отрицательное воздействие среды в значительной мере определяется дефектами структуры (пористостью материала и состоянием поверхности раздела). В этом отношении полиэфирные связующие, нашедшие широкое применение в судостроении, значительно хуже эпоксидных. Поэтому указанные значения влияния среды на меха-

нические характеристики следует отнести к верхним (максимальным) значениям.

В результате анизотропии упругих и термоупругих свойств в КМ при изменении температуры возникают температурные напряжения, которые определяются разностью коэффициентов теплового расширения (В.В.Болотин, К.С.Болотина, Е.Б.Тростянская, Г.Г.Портнов).

Рассмотрены динамические характеристики КМ. Среднее значение коэффициента поглощения энергии у КМ в 3-5 раз выше, чем у металлов.

Анизотропия свойств композиционных материалов широко обсуждается, но не всегда последовательно учитывается при проектировании и испытаниях. У композиционных материалов прочность в направлении армирования и в поперечном направлении может отличаться в несколько десятков раз. Если у металлов при некоторых видах напряженного состояния учитывать анизотропию желательно, то у композитов к этому явлению следует относиться крайне внимательно. Известны случаи непредвиденных отказов элементов конструкции из КМ из-за недоучета низкой межслойной прочности на сдвиг и, особенно, на отрыв. Также следует учитывать влияние низкой жесткости в трансверсальном (поперечном) направлении (В.В.Болотин, Ю.Н.Работнов, Ю.Н.Новичков,

B.В.Парцевский, В.П.Николаев, Н.А.Панфилов, Г.Г.Портнов).

Прочность твердых тел на несколько порядков меньше теоретической. Но прочность волокон, особенно нитевидных кристаллов (усов), е отдельных случаях приближается к теоретической. Дан обзор работ, объясняющих это явление. Различные подходы дают интервал теоретическое прочности твердых тел (0,08...0,17)Е, где Е - модуль Юнга (А.С.Иоффе

C.Бреннер, А.Коттрелл, А.Келли, В.В.Партон).

В отличие от теоретической прочности прочность, определеннук экспериментально, называют технической. Как показывают исследования на прочность твердых тел решающим образом влияют различные дефек

ты, свойственные реальным материалам. Эффективный способ снижения дефектов в материалах - переработка их в нитевидные и тонкостенные элементы. Описанные опыты А.А.Гриффитса, А.П.Александрова, С.Н.Журкова впервые подтвердили это явление.

Приведены характеристики армирующих элементов, представляющие промышленный интерес - стеклянных, углеродных, органических и базальтовых волокон, а также основных видов полимерных связующих (С.Бреннер, А.Келли, В.В.Васильев, В.В.Болотин, К.Г.Крейдер). Описана анизотропия свойств композиционных материалов, которая определяется структурой армирования (В.В.Болотин, С.Н.Кострицкий, М.З.Циркин, Г.Г.Портнов, В.В.Парцевский, Ю.М.Тарнопольский).

В отличие от изотропного материала в анизотропных армированных материалах можно выделить несколько видов краевых эффектов. Различают краевые эффекты Рейсснера, Сен-Венана, Болотина-Коссера. Своеобразно может проявить себя характерный для цилиндрических оболочек (намоточных изделий) краевой эффект Лява. При сдвиговом краевом эффекте (краевом эффекте Рейсснера) длина области краевого эффекта может значительно увеличиться по сравнению с изотропным материалом. Краевые эффекты Лява и Сен-Венана, которые у материалов с умеренной анизотропией затухают на расстоянии порядка толщины оболочки, с увеличением степени анизотропии переходят в быстро затухающие эффекты.

В отличие от изотропных материалов у КМ возникают краевые эффекты на свободных границах. Эту особенность называют "эффектом перерезанных волокон", или кромочным эффектом. Кромочными эффектами объясняют различие прочности и деформативности плоских и трубчатых образцов (В.П.Николаев, В.В.Мещеряков, В.В.Парцевский).

Материалы с дисперсным наполнителем представляют собой гетерогенные системы, состоящие из дисперсных фаз, определенным образом

распределенных в полимерной матрице. Такие КМ сочетают в себе свойства всех составляющих системы. В связи с этим представляют интерес исследования возможностей целенаправленного изменения свойств дисперсно-наполненного композиционного материала. Модификация свойств КМ может производиться химическими, физико-химическими и физическими способами. К последним относятся вакуумная, компрессионная, термическая обработки, различного вида облучения (лазерное, СВЧ, инфракрасное, ультрафиолетовое, гамма-излучение и др.), введение в связующие химически инертных наполнителей, воздействие различных физических полей (электрического, магнитного, электромагнитного).

Введение в матрицу различных химических модификаторов и от-вердителей позволяет регулировать на молекулярном уровне диэлектрические, механические, тепловые свойства получаемой композиции. Химические разбавители и другие добавки позволяют создать благоприятные условия для введения в матрицу армирующих элементов (В.Н.Кестельман, Т.И.Соголова).

Подробно рассмотрен один из способов формирования структуры КМ путем воздействия на систему магнитным полем в процессе приготовления композиции и при ее полимеризации.

Весьма перспективным представляется использование комбинированных и вращающихся магнитных полей, которые позволяют управлять распределением частиц ферромагнитного наполнителя по объему полимерной матрицы. Описаны установки, позволяющие реализовать подобные способы, и технологии получения образцов.

Во втором разделе дан анализ сложившихся на сегодняшний день моделей механики деформирования и разрушения композитов (В.В.Болотин, В.В.Васильев, С.А.Амбарцумян, Ю.Н.Работнов,, А.Н.Гузь, В.Н.Москаленко, Ю.Н.Новичков, А.Н.Алфутов, В.П.Николаев, В.В.Парцевский, В.Г.Корсаков, А.Я.Рабинович, С.Н.Журков,

A.И.Слуцкер, В.И.Бетехтин, В.С.Куксенко, С.Г.Лехницкий,

B.Л.Бидерман, Ю.М.Тарнопольский, Келли, Си).

Исследованы уровни описания их механического поведения, дана классификация характерных размеров: 8 - диаметр армирующего волокна или толщина слоя, Б - характерный размер представительного объема, на котором гетерогенный материал может рассматриваться как гомогенный, X - характерный размер изделия и расстояние, на котором внешние поля меняются заметно (В.В.Болотин, Ю.Н.Новичков, В.В.Васильев, В.А.Ломакин, С.Г.Лехницкий, П.М.Огибалов).

Уровень X можно назвать традиционным, или классическим (В.А.Ломакин). Здесь в качестве модели среды выбрано сплошное анизотропное тело. Физические соотношения — связь между напряжениями и деформациями - могут быть самыми разнообразными. В случае линейно-упругого материала используют уравнения теории упругости анизотропных тел (С.Г.Лехницкий, С.А.Амбарцумян, Коссера) или различные прикладные теории: стержневых систем или пластин и оболочек (В.Л.Бидерман, С.Г.Лехницкий, Ю.М.Тарнопольский).

Есть области, где структурный подход нашел применение, например в исследовании механизмов разрушения в однонаправленных и многонаправленных материалах (Н.А.Алфутов, Ю.С.Липатов, В.П.Тамуж, В.В.Парцевский, К.Чамис), оптимальном проектировании (армировании) (И.Ф.Образцов, В.В.Васильев, В.А.Бунаков, Г.Г.Портнов), описании процесса разрушения (В.В.Болотин, В.В.Парцевский, А.С.Ермоленко, К.Чамис, Келли).

Весьма сложно учесть все несовершенства, имеющиеся в реальном композите. Отчасти выход из положения видят в разработке теорий, опирающихся на статистические методы (В.В.Болотин, В.А.Ломакин, В.П.Тамуж, В.С.Куксенко, С.Л.Волков, В.П.Ставров).

Основное внимание уделено теории многослойных конструкций В.В .Болотина, которая является обобщением теории трехслойных пластин и оболочек. Среда полагается состоящей из чередующихся жестких и мягких слоев. Жесткими называют слои, для которых выполняются гипотезы классической теории пластин и оболочек. В мягких слоях учитываются только поперечные сдвиги и растяжения. Обоснование классификации слоев дается на основе вкладов в плотность потенциальной энергии деформации.

Применение вариационного принципа Лагранжа приводит к системе дифференциально-разностных уравнений относительно перемещений точек срединных плоскостей жестких слоев. Общий порядок системы -8и, где п - число жестких слоев в слоистой пластине.

Здесь же изложено содержание чисто феноменологического подхода к механике слоистых композитов, когда материал считается однородным анизотропным (С.Г.Лехницкий, Э.М.Ву, С.А.Амбарцумян, А.К.Малмейстер, В.П.Тамуж, Г.А.Тетерс, И.И.Гольденблат, В.А.Копнов, Е.К.Ашкенази).

Показаны границы применения структурных и феноменологических подходов. Обосновано применение макроструктурных подходов в механике деформирования и разрушения композитов.

В многонаправленных слоистых композитных конструкциях с полимерными матрицами уже при относительно невысоких значениях эксплуатационных нагрузок могут появляться трещины в отдельных слоях. Аналитическое описание деформирования, сопровождаемого макроразрушениями, на основе феноменологических теорий для многослойного композита в целом малоэффективно, т.к. годится только для конкретных схем укладки слоев в конструкции. Более гибким и обоснованным является структурный подход к механике деформирования и разрушения конструкций.

По известному полю макродеформаций пакета вычисляются напряжения в каждом слое в собственных главных направлениях упругости (локальных координатах). Для оценки прочности слоев используется какой-либо критерий разрушения. Если условия разрушения выполнены, то для жесткостей слоя принимаются новые значения, вычисления повторяются и т.д. Разрушение пакета определяется разрушением всех слоев. Таким образом, при построении модели нелинейного деформирования в рамках данного подхода основными вопросами являются выбор критерия разрушения слоя и описание деформационных и прочностных характеристик слоя с микроразрушениями, работающего в составе пакета.

В качестве критериев разрушения слоя при плоском напряженном состоянии применяются регулярные и сингулярные поверхности разрушения в трехмерном а^ (у, к -1,3) пространстве напряжений в локальных координатах 0х1х2х^. Более обоснованным для однонаправленных слоев является применение сингулярных поверхностей разрушения, так как отдельные части соответствуют различным механизмам разрушения слоя. Чаще всего применяются поверхности в форме параллелепипеда, построенного по прочностям при растяжении и сжатии вдоль а*,, поперек волокон и при сдвиге соответственно (В.В.Болотин, В.В.Васильев). Последние определяются экспериментально на однонаправленных композитах. Предположения о деформативных свойствах слоя после выполнения условия разрушения принимаются весьма различные: «зануление» элементов матрицы жесткостей, в частности применение модели «сетчатого анализа», использование модели типа идеального упругопластиче-ского тела. Существующие модели не учитывают возможности межслой-ных разрушений вдали от кромок (отсюда неспособность описать разрушение композитов, которое происходит без разрыва волокон), а также зависимости прочности композита от порядка чередования слоев различной

ориентации в пакете. Весьма грубыми являются критерии разрушения слоя, предположения об упругих константах слоя после появления в нем микроразрушений.

Предлагаемый вариант механики квазистатического деформирования с разрушением композитных конструкций ориентирован на синтез метода конечных элементов и аналитических методов.

Третий раздел посвящен теоретическому исследованию процессов разрушения слоистых композитов на полимерных связующих, состоящих из однонаправленных различно ориентированных слоев. Для таких композитов характерна сильно выраженная анизотропия физико-механических свойств отдельных слоев. Причем степень анизотропии прочности существенно выше степени анизотропии жесткости. Так, для однонаправленных стеклопластиков отношение модулей упругости поперек и вдоль направления армирования Е2/Е1 = 0,13-0,33, а отношение соответствующих пределов прочности при растяжении ^ап =0,03-0,11. Д ля углепластиков эти соотношения составляют 0,09-0,13 и 0,03-0,07 соответственно. Причем слои в поперечном направлении при растяжении и сдвиге разрушаются практически упруго-хрупко.

Уже при значениях макронагрузок, в несколько раз меньше разрушающих, в отдельных слоях конструкции могут появиться трещины вдоль волокон. Рост их обычно неустойчив, поэтому они могут проходить по всему изделию.

В связи с этим на основе теории слоистых сред В. В. Болотина, обобщенной на случай различных анизотропных жестких слоев, впервые поставлена и решена задача о концентрации напряжений в композите с поперечными трещинами. Рассмотрим континуально-дискретную модель упругой слоистой среды, составленную из жестких слоев, разделенных мягкими (рис.1).

5 - толщина мягкого слоя; ср^ = <?к+т

И ¡с - толщина жесткого слоя.

Рис. 1. Континуально-дискретная модель упругой слоистой среды

Мягкие слои толщиной S считаем одинаковыми изотропными, работающими на поперечный сдвиг <з13, о2з и поперечное растяжение о33. Жесткие слои толщиной hk полагаем ортотропными. Главные оси упругости к-то слоя составляют угол ср* с осями общей для среды глобальной декартовой системы ОХ1Х2Х3. Структура среды полагается периодичной по номеру слоя, период составляет m различных жестких слоев: Vt =Фt+m- Пусть в слое к = 0 имеется трещина в плоскости Ох2х3> бесконечно длинная в направлении х2 на всю толщину слоя. Таким образом, оси глобальной системы 0*1*2*3 совпадают с главными осями упругости нулевого слоя: ось х2 - вдоль направления его армирования.

Рассмотрим случай нагружения слоистой среды на бесконечности однородным плоским полем макронапряжений ofj.a^.an• При этом решение не зависит от х2. Уравнения слоистой среды в перемещениях, обобщенные на случай анизотропных жестких слоев, будут:

AUU1,2 + Л16и2,2 +ßk+1 -2и1 + + 1 -^"З.Г'Ь

+ 4б«2,2 + ßk + I -2"2 + и2~' ]= 0>

Dll"3,4 -C("3+1 ~2ui +Utl)~ßrk\'i\> -»Ц * +а+1"з,21 + 2'A"i,2 + ''*-l"3,i']=°-

(-oo<fc<oo)

Здесь и* - перемещение срединной плоскости жесткого слоя

с номером к, j = 1,3; rk = (hk +s)/2. Цифрой после запятой отмечен порядок производной по хх. Сдвиговая и нормальная жесткости мягких В, С, а также мембранные и изгибные жесткости , £)*п жестких слоев выражаются через модули упругости и сдвига Е, G мягких и через матрицу жесткости сI* жестких слоев

В = =—,Ап = = = А&1 /12.

s s

Вначале строится тензор Грина для дисторсий - разрывов, обобщенных в смысле Кирхгофа, перемещений в нулевом слое, содержащем трещину в плоскости 0х2х} (х2 - направление его армирования). Решение строится при помощи обобщенного на квазипериодическую систему преобразования Фурье-Стилтьеса по номеру слоя:

у; (*,, V) = £ехР[; И™«+р)1

0 = йр=0,т-1).

Здесь Му'га+Р - перемещение слоя с номером к = тп + р, и? - изображения перемещений по Фурье -Стилтьесу, \|/ - параметр преобразования.

После преобразования задача для бесконечной системы исходных уравнений сводится к краевой задаче для системы 3 т дифференциальных уравнений относительно изображений. Решение задачи стандартными методами и дает тензор Грина для дисторсий в слоистой среде.

Параметрический анализ решения проведен для случаев ортогонально-армированного стеклопластика, углепластика, боропластика (т = 2,ф0 =90°,ф1 =0) с единичной трещиной в слое фо при произвольной

нагрузке на бесконечности, а также для структур [±<р] и [90° /±<р|.

Анализ численных результатов по напряжениям позволил сделать выводы о возможных вариантах кинетики разрушения композита периодической структуры в окрестности единичной трещины: разрушение соседнего жесткого слоя, расслоение по мягкому слою от вершины трещины, разрушение вдоль волокон ближайших жестких слоев той же ориентации, что и разрушенный.

Результаты объясняют кинетику разрушения, наблюдаемую в экспериментах и описанную в литературе. Это позволяет сделать вывод об адекватности модели среды и перейти к построению модели деформиро-

вания слоистых полимерных композитов, сопровождающегося разрушением. Модель ориентирована на применение метода конечных элементов. Предложен сингулярный вариант поверхности разрушения слоя в виде:

ан=Н (2)

С11

а22 ~ у21°11 + а —р ■

2

°12

2

= 1. (3)

где индексы 1 и 2 соответствуют направлениям вдоль и поперек армирования слоя, Од - осредненные напряжения в слое, а. =-(0^22-^22)'

Р = ~(°22 +сг22). сд-прочность слоя при растяжении, сжатии и сдвиге (рис. 2).

Если в слое оказались выполненными условия (2) для оц по разрушению волокон, то считаем матрицу жесткости слоя нулевой в данном конечном элементе, так как разрушение волокон обычно сопровождается и множественными внутрисловными, и межслойными разрушениями по связующему. При выполнении квадратичного критерия (3) слой в составе среды частично сохраняет несущую способность, макродеформации его остаются упругими с новыми свойствами.

Для аналитического описания механических свойств слоя с трещинами вдоль направления армирования применен структурно-феноменологический подход, В плоском напряженном состоянии при пошаговом нагружении надо знать четыре константы Е^, Е^, С{2, у^ (/' -

номер шага). Для модуля вдоль волокон принимаем е{ = е\, для коэффициента Пуассона из рассмотрения плоской деформации слоя с трещинами

\

в составе пакета удается, с привлечением понятия неэффективной длины слоя, получить приближенную оценку у'г1

Модуль сдвига на]-м шаге нагружения задается одним из двух способов: в соответствии с постулатом Друккера об ортогональности предельной поверхности в пространстве напряжений и методом локальных вариаций. Оба метода дают близкие результаты. Наконец, модуль упругости Е{ на шаге] задаем меньшим Е^'1 при помощи метода итераций.

Указанный алгоритм задания констант слоя в конечном элементе, где оказался выполненным критерий (3), соответствует случаю е22 > 0, т.е. если трещина открыта. Если же критерий (3) в слое на шаге j-l выполнен при е22 <0 (трещина закрыта), то, очевидно, при |<т/2|</|а22| (3Десь/- ко~

эффициент сухого трения на поверхности разрушения) можно считать константы слоя неизменными. При ^/2|>/|°22| на сяеДУЮ1Чем шаге нагружения будем в этом слое конечного элемента принимать

Кроме критериев внутрислойного разрушения (2), (3), введем критерий межслойного разрушения в конечном элементе относительно касательных напряжений ар между волокнами соседних различно ориентированных слоев. Напряжения ар удается выразить через взаимный поворот слоев, то есть через тензор макродеформаций в конечном элементе.

Численно предложенная модель деформирования и разрушения слоистого композита была реализована в методе конечных элементов по инкрементально-итерационной схеме. На каждом шаге процесса нагружения слои деформируются либо линейно-упруго, либо в соответствии с изложенной нелинейной моделью. В конце шага для всех слоев проводится

проверка удовлетворения условиям разрушения. Процесс происходит до тех пор, пока не достигается состояние отказа пакета в целом.

В качестве тестовых примеров были рассмотрены процессы растяжения и сжатия стеклопластнковых цилиндрических оболочек спиральной намотки [±<р]. Расчетные данные (сплошные кривые на рис.3, 4) находятся в удовлетворительном согласии с результатами экспериментов. При расчете принято / = 0,3, отношение толщины прослойки связующего к диаметру волокна - 0,2.

Во всех диаграммах первые отклонения от линейности определяются внутрислойными разрушениями.

Исследованы также процессы разрушения замкнутых оболочек [± <р] при внешнем и внутреннем давлении и кручении.

На рис. 5 приведены макродиаграмма растяжения слоистой полосы [+45"] с отверстием и последовательность развития зон разрушения в слое -45° с ростом нагрузки. Окончательное разрушение полосы (точка 5 на диаграмме) происходит по механизму межслойного разрушения.

Четвертый раздел посвящен экспериментальным исследованиям армированных материалов. В этом разделе материал предполагается однородным, анизотропным и сплошным. Дан обзор методов испытаний прямолинейных, кольцевых и трубчатых образцов на прочность и жесткость.

Выделены четыре этапа (уровня) экспериментальных исследований композиционных материалов или конструкций из них. Задача исследований первого уровня - определение характеристик элементарного слоя, необходимых для проектирования многонаправленных слоистых материалов (см. раздел 2).

(О оо

Теория Эксперимент

О ^ ^

-0.03 -0.02 -0.01 0.0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Рис. 3. Одноосное растяжение оболочки

ап|,ГПа

Рис. 4. Одноосное сжатие оболочки

Рис. 5. Процесс разрушения слоистой пластины [±45° ] с отверстием

Поскольку свойства композиционных материалов существенно зависят от технологии, то испытания необходимо проводить на образцах, технология изготовления которых соответствует технологии изготовления изделий. Такие образцы принято называть малогабаритными моделями. Второй уровень исследований - испытания малогабаритных моделей.

Обосновано различие прочностей материала в эталонном образце и материала конструкции - конструкционная прочность материала, необходимость испытания образцов, вырезаемых из элементов конструкции (образцов-свидетелей). Показано, что следует стремиться моделировать каждый из возможных видов отказа конструкции, что позволяет сделать обоснованные выводы о ее несущей способности. Для этого необходимо углубленное исследование напряженно-деформированного состояния конструкции при возможных внешних воздействиях. Таким образом, третий уровень исследований - испытания образцов-свидетелей.

Четвертый этап - испытания конструкции. Показано, что этот вид испытаний следует признать чисто проверочным.

Обсуждается методология испытаний материалов с неоднородной по толщине укладкой арматуры, что характерно для ряда изделий. Обосновано, что обработку экспериментальных данных следует проводить по разрушающим нагрузкам.

Подробно рассмотрены известные методы нагружения трубчатых и кольцевых образцов, необходимые для оценки механических характеристик материалов, полученных намоткой, и методов нагружения образцов с прямолинейной осью, необходимые для оценки механических характеристик материалов, полученных прессованием или прикаткой, и отдельных характеристик "намоточных" материалов.

Пятый раздел посвящен разработке методов испытаний на эрозионную стойкость композитов и сравнению по этому параметру композиционных материалов и металлов.

Этот вид износа характерен для установок, где имеет место движение различных сред. Наибольшая опасность такого износа возникает в каналах при движении жидкости с большими скоростями, когда в потоке развивается кавитация. Кавитационное изнашивание сопровождается усиленным шумом, повышенной пульсацией параметров штока, вибрацией конструктивных элементов и нарушением расходных характеристик.

Для металлических стенок возникновение кавитации приводит к двум связанным процессам: эрозионному и коррозионному износу. Для композитных материалов можно ожидать только эрозионного износа (размыва) поверхности.

Впервые были подробно исследованы не только виды эрозионного изнашивания материалов, но и методы количественных оценок износа ряда марок стали и композитов. Показано, что наиболее устойчивыми к эрозионному износу оказались стали, содержащие хром. На основе литературных данных сделан вывод о сильном влиянии температурной среды на износ стальных материалов.

Дан анализ существующих установок, предназначенных для эрозионных испытаний различных материалов. В результате сопоставления технических характеристик кавитационных труб, ударно-струйных и кап-леударных установок, струйных, вибрационных, волновых и щелевых установок высокого давления были выбраны и обоснованы методики исследования композитных материалов на эрозионную стойкость.

Разработанные установки при относительной простоте позволяли проводить исследования в широком диапазоне скоростей рабочей среды (до 150 м/с) при изменении температуры до 240 °С.

В качестве объектов для исследований использовались образцы из эпоксидной смолы, стеклопластика, углепластика, капролактана, текстолита, фторопласта.

Базой для сравнения служили опытные данные по эрозионному износу конструкционной стали марки ст.20 и эрозионно стойкой стали 1Х18Н9Т.

Проведенные испытания показали, что большинство композитных материалов превосходят по эрозионной стойкости лучшие эрозионно стойкие стали, а такие материалы, как фторопласт и капролактан, оказались практически нечувствительными к рассматриваемому виду износа (рис.6, 7).

Хорошие результаты были получены и при испытаниях стеклопластика в условиях повышенных температур. Показано, что при температурах, не превышающих 180 °С, этот материал может быть использован вместо достаточно дорогой эрозионно устойчивой стали 08Х18Н10Т.

В шестом разделе дается краткий обзор применения композитов в промышленном и гражданском строительстве. Рассмотрены некоторые технологические операции изготовления композитных элементов конструкций крупногабаритных градирен для тепловых и атомных станций: прессование, контактное формование, намотка, пултрузия. Предложены новые инженерные решения композитных градирен в виде гладких оболочек (гиперболоид вращения), а также оребренных вдоль прямолинейных образующих и параллелей.

Расчеты на прочность гладких композитных градирен (стеклопластик) по модели разрушения (раздел 3) методом конечных элементов показали следующее:

напряжения от собственного веса пренебрежимо малы по сравнению с напряжениями от ветровой нагрузки;

- толщина стенки градирни высотой 55 м без риска в прочностном отношении может быть уменьшена до 10 мм, т.е. по существу определяется конструктивными соображениями или спектром собственных частот;

- композитная градирня обладает существенными преимуществами перед железобетонной по весу, прочности, конструкции фундамента;

- активным ограничением по ветровой нагрузке является ограничение по максимальным прогибам;

- наилучшей структурой является квазиизотропный слоистый стеклопластик ¡0/90°/±45°], причем слои ориентации 0° к меридиану расположены на периферии по толщине.

Разработана и обоснована геометрия композитной градирни, подкрепленной системой стрингеров вдоль прямолинейных образующих од-нополостного гиперболоида вращения и шпангоутов вдоль параллелей. Рассчитана геометрия подкреплений, матрицы мембранных и изгибных жесткостей подкрепленной оболочки, рассматриваемой как конструктивно-анизотропной (рис.8). Картина деформаций оболочки градирни от ветрового воздействия, рассчитанная по модели деформирования раздела 3, показана на рис.9.

Из результатов проекта следует: система подкрепляющих ребер позволяет

- существенно увеличить жесткость композитной градирни;

- получить выигрыш в весе до полутора раз по сравнению с гладкой;

- снизить стоимость опорной колоннады градирни;

- увеличить значения низших собственных частот.

В заключение приведено конструктивное и технологическое обоснование несущих элементов сепараторов влаги композитной градирни.

so

u> ui

35

25

20

15

Ст. 20 /

/

/

/

/ с- "аль

/' _____________ ____________ ------------ 2 , ^_ /3

-1 -О-с 1 1 1 (+

10

20

30

40

50

60

70

T,4

Рис. 6. Зависимость /г=/(т): 1 - стеклопластик №1; 2 - стеклопластик №2; 3 - калролактан; 4 - композитный

материал судового шпангоута

5

о

h, мкм 50

45

40

35

30

25

UJ

CIN

20 15 10 5 0

0 10 20 30 40 50 60 _ „ 70

Рис. 7. Зависимость h=ßx): 1 - эпоксидная смола; 2 - текстолит №1; 3 - текстолит №2; 4 - текстолит с бором; 5 - фторопласт

Рис. 8. Конструктивно-анизотропная гиперболическая оболочка вращения

Направление

ветровой

нагрузки

Ш '

Ш т?

И

Рис. 9, Картина деформаций (масштаб увеличен) оболочки градирни от ветрового воздействия

Проведено проектирование и прочностной расчет композитных (стеклопластик и углепластик) аппаратов, работающих под давлением (газовые баллоны, автоклавы) по модели главы 3. Сравнительный анализ со стальными стандартными баллонами показал:

- замена стальных баллонов емкостью 50 л на баллоны из стеклопластика приводит к экономии в весе в 1,7 раза, из углепластика - в 2,6 раза;

- оптимизация структуры композита еще более увеличивает этот выигрыш.

Дан сравнительный анализ проектов центробежных насосов с дисками из легированных сталей и композитов.

Методом конечных элементов (для композитов по модели третьего раздела) проведены прочностные расчеты. В качестве критерия сравнения проектов была выбрана предельная угловая скорость при одинаковой геометрии. Рассмотрены варианты геометрии с отверстием (имитация ситуации при освобождающей угловой скорости) и без (диск на валу). Результаты расчетов показали:

- для каждого из вариантов геометрии диска можно указать структуру углепластика, при которой имеется существенный выигрыш композитного диска по сравнению со стальным;

количественно выигрыш по критерию предельных угловых скоростей составляет от 2 до 4 раз в зависимости от варианта геометрии и структуры.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ многочисленных литературных данных показал, что проблеме создания и исследования свойств композитных материалов за последние годы уделено достаточно много внимания. Однако практическое использование рассматриваемых прогрессивных материалов все еще ограничено рамками специальных изделий. В значи-

тельной степени это связано с недостаточным развитием теоретических методов расчета подобных структур, с возникающими новыми технологическими проблемами и с инерционностью производства.

2. Подробно рассмотрены вопросы широкого применения композитных материалов в строительстве, машиностроении и энергетике, где их использование обеспечивает резкое снижение весовых показателей при одновременном повышении прочности и долговечности изделий.

3. Проведено сравнение макроструктурного и феноменологического подходов в механике слоистых композитов и отмечены границы применения каждого. Развит вариант теории многослойных конструкций и дано описание принципа континуализации - перехода от слоистой среды к сплошной анизотропной на основе работ В.В. Болотина и его школы. Применены критерии прочности анизотропного армированного материала, ориентированные, в первую очередь, на оценку несущей способности при феноменологическом подходе и оценку надежности конструкции.

4. Предложена новая физическая модель исследования кинетики разрушения многонаправленного слоистого композита на полимерном связующем в произвольном внешнем поле напряжений. Математически модель реализована при помощи предложенного обобщения преобразования Фурье-Стилтьеса по номеру слоя в квазипериодической структуре. На базе разработанной модели впервые изучена концентрация напряжений вблизи поперечных к слоям трещин в композите сложной структуры. Дан анализ механизмов разрушения многонаправленных слоистых композитов в произвольном поле макронапряжений. Выявлены закономерности растрескивания композитов с полимерными матрицами.

5. Предложена новая нелинейная модель деформирования и разрушения однонаправленного слоя в составе многонаправленного слоистого

композита с полимерной матрицей. Модель, в отличие от большинства имеющихся в литературе, учитывает частичное сохранение и изменение в процессе разрушения несущей способности слоя не только относительно нагружения вдоль волокон, но и относительно поперечных и сдвиговых нагружений. Модель включает также механизмы межслой-ных разрушений, связанные с моментными эффектами. Модель апробирована сравнением расчетных процессов нелинейного деформирования и разрушения многонаправленных слоистых оболочек с экспериментальными. Модель реализована применительно к методу конечных элементов.

6. На базе тепловой схемы ВНИИАМ создана установка для исследования эрозионного износа различных композитных материалов при широком диапазоне изменения скоростей и температур движущихся сред.

7. Впервые получены данные об эрозионной стойкости различных композитных материалов, показавшие, что по этому показателю при температурах до 100 °С материалы на тканевой основе и углепластик существенно превосходят лучшие легированные стали и соответствуют сталям со специальными антиэрозионпыми покрытиями.

8. На базе разработанных моделей деформирования и разрушения композитных материалов выполнен проект крупногабаритной энергетической градирни из слоистых полимерных композитов и разработана технология изготовления подобных строительных сооружений. Проведенное сравнение проектов железобетонных и композитных градирен показало несомненное техническое преимущество последних практически по всем показателям (весу, прочности, фундаменту, долговечности и т.д.).

9. Проведено теоретическое исследование возможности замены стальных дисков центробежных насосов и аппаратов, работающих под давлением (газовые сосуды, автоклавы), на диски и аппараты из мношна-

правленных слоистых композитов с полимерной матрицей. Эти исследования показали, что при такой замене максимальные окружные скорости колес центробежных насосов можно увеличить на 40-50% и за счет этого резко уменьшить габариты насосов. Применение композитных материалов для аппаратов, работающих под давлением, позволяет уменьшить их массу в 1,5-2 раза. 10. Новизна работы защищена четырьмя авторскими свидетельствами и патентами. Основные положения диссертации используются в учебном процессе на кафедрах «Строительные материалы и технологии» и «Прочность материалов и конструкций» Петербургского государственного университета путей сообщения.

Основные результаты исследования изложены более чем в 40 работах, в том числе в одной монографии и четырех патентах и авторских свидетельствах.

Из них основными являются следующие:

Монография

1. Елизаров C.B. Механика деформирования и разрушения слоистых композитов и некоторые новые области их применения. -СПб.: ПГУПС, 2000. - 242 с.

Публикации в периодических изданиях, сборниках докладов и статей

2. Численная реализация аналитических решений теории упругости, сводимых при точном подходе к системам операторных уравнений / соавторы В.З.Васильев, А.В.Бенин, Н.И.Невзоров //Тез. докл. 9 Междунар. конф. «Проблемы механики железнодорожного транспорта: динамика, надежность и безопасность подвижного состава», Днепропетровск, 29-31 мая, 1996 г.-Днепропетровск, 1996.-С. 203.

3. Незамкнутые аналитические решения пространственных задач механики твердого тела и их численная разработка / соавторы В.З.Васильев,

А.В.Бенин, Н.И.Невзоров // Тез. докл. II Междунар. науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта», Москва, 24-25 сент. 1996 г. - М.: МИИТ, 1996. - Т.Н. -С. 68.

4. . Об одном подходе к решению осесимметричных задач теории упругости для кусочно-неоднородных тел / соавторы А.В.Бенин, Н.И.Невзоров // Материалы 50-й Международной науч.-техн. конф. молодых ученых и студентов, С.-Петербург, 13-16 мая 1996 г. -СПб.: СПбГАСУ, 1996. -Часть. I. - С. 103-106.

5. Исследование и расчет на ЭВМ современных конструкций колоколов с регулируемой настройкой / соавторы А.В.Бенин, А.Н.Лялинов, Н.И.Невзоров И Доклады науч.-практ. конф. "Промышленная эколо-гия-97", С.-Петербург, 12-14 нояб. 1997 г. -СПб. -1997. - С. 289-290.

6. Об одном варианте упрощения расчетной модели структуры бетона с комбинированным наполнителем / соавторы В.З.Васильев, А.ВБенин // Тр. Междунар. конф. «Численные и аналитические методы расчета конструкций», Самара, 1998. - Самара: НПФ «РАКС», 1998. -С. 230-233.

7. Колебания прямолинейного стержня с присоединенной массой с учетом нелинейных сил трения, действующих по боковой поверхности // Сб. науч. докл. 3 Междунар. конф. «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте», С.-Петербург, янв. 1995 г. -СПб.: ПГУПС, 1997. - С. 90-98.

8. Расчетная модель структуры композиционного материала с комбинированным наполнителем при усадке / соавторы В.З.Васильев, А.В .Бенин // Математическое моделирование в механике деформируемых тел. Методы граничных и конечных элементов: Тез. докл. XVI Междунар. конф., 23-26 июня 1998 г., ВЕМ&РЕМ-98. -СПб.: СПбГАСУ, 1998. -Т. I. - С.89-90.

9. Исследование влияния коэффициента Пуассона на напряженно-деформированное состояние системы жесткий штамп -упругое полупространство / соавтор А.В.Бенин // Тез. докл. четвертой межвуз. науч.-метод. конф. «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». -М.: РГОТУПС, 1999. -Часть II. — С. 54-56.

10. Исследование сейсмической реакции многоэтажных зданий с элементами сейсмозащиты / соавторы Т.А.Белаш, Е.В.Луговая // Тез. докл., представленных на IV Междунар. конф. «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте», С.-Петербург, 29-30 июня 1999 г. - СПб.: ПГУПС, 1999. -С. 11.

11. Модель деформирования и предразрушения слоистых полимерных композитов // Тез. докл., представленных на IV Междунар. конф. «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте», С.Петербург, 29-30 июня 1999 г. - СПб.: ПГУПС, 1999. - С. 74-75.

12. Компьютерное моделирование процесса трещинообразования в бетонных элементах / соавторы П.Е.Александров, А.В.Бенин, О.Д.Тананайко // Тез. докл., представленных на IV Междунар. конф. «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте», С.Петербург, 29-30 июня 1999 г. -СПб.: ПГУПС, 1999. - С.37.

13. Влияние коэффициента Пуассона на напряженно-деформированное состояние системы штамп-полупространство I соавтор А.В.Бенин // Молодые ученые, аспиранты и докторанты Петербургского государственного университета путей сообщения: Сб. науч. тр. / ПГУПС; Под ред. В.В.Сапожникова, Л.Н.Павлова. -СПб.: ПГУПС, 1999. - С. 16-20.

14. Анализ физико-механических свойств специальных прокладок в конструкциях сейсмозащиты зданий и сооружений /соавторы Т.А.Белаш, Е.В.Луговая // Тез. докл. 3-й Российской конф. по сейсмостойкому

строительству и сейсмическому районированию. - г.Сочи, окт. 1999 г. -М.: Госстрой России, 1999. - С. 92.

15. О возможности применения методов сопротивления материалов к нелинейным задачам (на примере железобетонных балок) / соавторы П.Е.Александров, А.В.Бенин // Тр. междунар. науч.-теорет. конф. «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», 28 окт. 1999 г. -Ростов-на-Дону: Ростовский гос. ун-т путей сообщения, 1999.-С. 100-101.

16. Новая техническая теория прочности хрупких материалов и ее применение к оценке степени опасности напряженного состояния бетонных элементов с трещинами / соавторы П.Е.Александров, А.В.Бенин, О.Д.Тананайко // Тр. междунар. науч.-теорет. конф. «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», 28 окт. 1999 г. -Ростов-на-Дону: Ростовский гос. ун-т путей сообщения, 1999. -С. 102-103.

17. О масштабных факторах при испытаниях хрупких материалов / соавтор А.В.Бенин // Сб. тр. IV Междунар. конф. «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте» 29-30 июня 1999 г. -СПб.: ПГУПС, 1999. -С. 20-22.

18. К вопросу нелинейного расчета железобетонных балок /соавтор А.В.Бенин // Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта: Сб. науч. тр. по материалам пятой межвуз. на-уч.-метод. конф. 4.2. -М.: РГОТУПС, 2000. -С. 104-105.

19. Анализ диссипативных свойств сейсмоизолирующих прокладок из композитных материалов / соавторы Т.А.Белаш, Е.В.Луговая // Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта: Сб. науч. тр. по материалам пятой межвуз. науч.-метод. конф. 4.2. -М.: РГОТУПС, 2000. -С. 103.

20. Композиционные материалы в элементах конструкций тепловых электростанции /соавторы А.Е.Зарякин, В.П.Николаев // Вестник МЭИ. -1999.-№5.-С. 22-25.

21. Деформация многонаправленного слоистого композита с внутрислой-ными трещинами /соавтор В.В.Парцевский // Изв. РАН. МТТ. - 2000. -№4.-С. 51-60.

22. А.С. 1631204 (СССР). МШ5 5F 16 F1/38. В.З.Васильев, А.Н.Лялинов, Я.К.Кульгавий, Н.Н.Ометова, Н.В.Калмыков, С.В.Елизаров, ЛИИЖТ (СССР). -4694682/27; Заявл. 24.05.89 // Открытия. Изобретения. -1991. -№8. -С .91.

23. Свидетельство на полезную модель №5668, G10K 1/00, G10K 1/28. А.В.Бенин, С.В.Елизаров, А.Н.Лялинов, Н.И.Невзоров - Заявка № 96116451/20от 12.08.96//Опубл. 16.12.97 г., бюл.№12.

24. Патент на изобретение RU № 2115959 Cl, G10 К 1/28. А.В.Бенин, С.В.Елизаров, А.Н.Лялинов, Н.И.Невзоров, Петербургский государственный университет путей сообщения. - Заявка № 96116481 от 12.08.96 И Опубл. 20.07.98 г., бюл. №20.

25. Свидетельство на полезную модель МПК 7 Е 04 В 1/98. Т.А.Белаш, А.В.Бенин, Г.А.Богданова, С.В.Елизаров, Ж.В.Иванова - Заявка № 2000103556/20 (003456) от 11.02.00.

Подписано в печать с оригинал-макета 26.05.00.

Формат 60 х 84 1/16. Бумага для множ. апп. Печать офсетная.

Усл.печ.л. 2,62. Уч.-изд.л. 1,7. Тираж 100.

Заказ №584

Петербургский государственный университет путей сообщения.

190031, СПб, Московский пр., 9.

Типография ПГУПС. 190031, СПб, Московский пр., 9.

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Елизаров, Сергей Вадимович

Введение.

1. Конструкционные и защитные свойства композиционных материалов (КМ).

1.1. Сравнительные свойства композиционных армированных материалов.

1.2. Свойства компонентов армированных материалов на основе полимерной матрицы.

1.2.1. Теоретическая прочность твердых тел.

1.2.2. Техническая прочность твердых тел.

1.2.3. Характеристики компонентов основных промышленных материалов.

1.3. Особенности композиционных армированных материалов.

1.3.1. Проблемы создания композиционных материалов.

1.3.2. Анизотропия свойств композиционных материалов.

1.3.3. Краевые эффекты в композиционных армированных материалах.

1.4. Влияние окружаюшей среды.

1.5. Некоторые нетрадиционные методы создания композиционных материалов.

1.5.1. Особенности структурной организации КМ.

1.5.2. Использование магнитных полей для создания дисперсно наполненных КМ.

1.5.3. Способ получения дисперсно наполненных КМ в постоянном магнитном поле.

Выводы по разделу

2. Механика композиционных армированных материалов.

2.1. Модели механики анизотропных и неоднородных материалов.

2.2. Основы теории многослойных конструкций.

2.3. Феноменологический подход к расчету конструкций из анизотропных армированных материалов.

Выводы по разделу 2.

3. Исследование разрушения слоистых композитов.

3.1. Внутрислойная трещина в многонаправленном композите.

3.1.1. Постановка задачи.

3.1.2. Аналитическое решение.

3.2. Параметрический анализ решения задачи о трещине.

3.2.1. Матрицы жесткостей слоев.

3.2.2. Ортогонально армированный композит.

3.2.3. Общий случай m = 2.

3.2.4 Пакет структуры [90°/±(р].

3.3. Кинетика разрушения слоистого композита с трещиной

3.3.1. Анализ возможных механизмов разрушения.

3.3.2. Кинетика растрескивания композитов.

3.4. Модель деформирования и разрушения слоистых полимерных композитов.

3.4.1. Слоистый композит без дефектов.

3.4.2. Свойства слоя после разрушения.

3.4.3. Критерии межслойного разрушения.

3.4.4. Численная реализация модели.

3.5. Нагружение слоистой оболочки.

3.5.1. Одноосное нагружение оболочки.

3.5.2. Оболочка спиральной намотки под давлением.

3.5.3. Оболочка спиральной намотки при кручении.

3.5.4. Разрушение в неоднородном поле макронапряжений 131 Выводы по разделу 3.

4. Экспериментальное исследование анизотропных армированных материалов с упорядоченной структурой армирования.

4.1. Этапы (уровни) экспериментальных исследований композиционных материалов и конструкций из них.

4.2. Методы нагружения трубчатых и кольцевых образцов.

4.3. Методы оценки прочности на образцах с прямолинейной осью.

4.4. Методы оценки трансверсальной прочности.

4.5. Исследование некоторых физико-механических свойств модельных образцов.

4.5.1. Методика и результаты механических испытаний.

Выводы по разделу 4.

5. Методы испытаний и сравнительная коррозионно-эрозионная стойкость металлических и композитных материалов.

5.1. Виды эрозионного изнашивания.

5.2. Установки для исследования эрозионной стойкости материалов.

5.2.1. Испытания в кавитационных трубах.

5.2.2. Установки с вращающимся диском.

5.2.3. Испытания на ударно-струйных установках.

5.2.4. Испытания на каплеударных установках.

5.2.5. Стенд щелевой эрозии при высоком давлении.

5.2.6. Испытания на ультразвуковых установках.

5.2.7. Роль коррозионного фактора в кавитационных эрозионных испытаниях.

5.2.8. Стенд для исследования эрозионно-коррозионного изнашивания материалов.

5.3. Методы оценки эрозионной стойкости материалов и сравнительная эрозионная стойкость различных материалов

5.4. Эрозионная стойкость композитных материалов.

Выводы по разделу 5.

6. Разработка конструкции из композиционных армированных материалов.

6.1. Применение композиционных материалов.

6.1.1. Применение композиционных материалов в передовых отраслях промышленности.

6.1.2. Применение композиционных материалов в строительстве.

6.1.3. Градирни из композиционного материала на основе полимерной матрицы.

6.2. Технологии изготовления элементов конструкции из композиционных материалов на основе полимерной матрицы.

6.2.1. Прессование.

6.2.2. Контактное формование.

6.2.3. Намотка.

6.2.4. Пултрузия.

6.3. Композиционные материалы в конструкциях градирен.

6.3.1. Конструкция и технология изготовления корпуса градирен.

6.4. Предварительный сравнительный прочностной расчет железобетонных и композитных градирен.

6.4.1. Постановка задачи.

6.4.2. Определение напряжений в оболочке, вызываемых действием собственного веса.

6.4.3. Расчет на действие ветровой нагрузки.

6.4.4. Расчет градирен в случае шарнирно-неподвижного опирания.

6.5. Расчет композитной градирни, подкрепленной ребрами жесткости вдоль образующих.

6.5.1. Геометрия подкрепления.

6.5.2. Вычисление мембранных жесткостей.

6.5.3. Вычисление модуля сдвига.

6.5.4. Определение изгибных жесткостей.

6.6. Конструкция и технология изготовления несущих элементов сепараторов влаги.

6.7. Расчет баллонов давления.

6.7.1. Предварительные замечания.

6.7.2. Расчет стального баллона.

6.7.3. Расчет баллона из композита.

6.7.4. Выводы по подразделу 6.7.

6.8. Сравнительный анализ дисков центробежных насосов из стали и композитов.

6.8.1. Предварительные замечания.

6.8.2. Постановка задачи.

6.8.3. Полученные результаты.

6.8.4. Выводы по подразделу 6.8.

Выводы.

Введение 2000 год, диссертация по строительству, Елизаров, Сергей Вадимович

Технический прогресс нового тысячелетия, в том числе и в строительном материаловедении, будет во многом определен использованием материалов нового уровня эксплуатационных свойств, в числе которых ведущая роль несомненно принадлежит композиционным материалам.

Особый интерес для использования в строительстве представляют собой конструкции из многонаправленных слоистых композитов с полимерными матрицами. Такие конструкции соединяют в себе высокую удельную (по отношению к плотности) прочность и жесткость с хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, радиопрозрачностью, стойкостью к высоким и низким температурам, агрессивным средам и эрозии. Надежность конструкций из композитов, высокие демпфирующие свойства, низкая чувствительность к концентраторам напряжений сочетаются с хорошей технологичностью.

К сожалению, во многих отраслях, в том числе и в строительной индустрии, степень использования композитных материалов с полимерной матрицей пока очень мала. В значительной степени это связано с недостаточным развитием теоретических расчетов анизотропных материалов, которые позволяли бы давать надежный прогноз их поведения в конструкции. Внедрение композиционных материалов в строительной индустрии сдерживается также из-за существенного влияния технологии изготовления на прочностные характеристики композитов.

Механика деформирования и разрушения композитов и конструкций из них не может считаться завершенной. Сложность процессов деформирования многонаправленных слоистых полимерных композитов определяется многопараметричностью таких систем, что обуславливает особенности их разрушения. Уже при относительно невысоких значениях эксплуатационных нагрузок в некоторых слоях начинается растрескивание полимерного связующего, материал расслаивается. При этом резервы по прочности могут оставаться весьма значительными.

Эти два аспекта: целесообразность применения в строительстве композитов как материалов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами, с одной стороны, и недостаточная изученность механики их разрушения для оценки несущей способности и надежности конструкций, с другой, - определяют актуальность работы.

Целью диссертации является анализ и разработка теоретических положений структурной механики композиционных материалов, которые позволяют прогнозировать особенности их эксплуатационного поведения и научно обосновать перспективность расширения области применения многонаправленных слоистых композитов с полимерной матрицей, в том числе в строительной индустрии, что должно привести в своем развитии к принципиально новым высокоэффективным технологиям нового тысячелетия.

Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:

- исследовать теоретические аспекты проблем, ограничивающих использование композиционных материалов в строительстве и других областях техники;

- разработать новую физическую модель исследования кинетики разрушения многонаправленного слоистого композита с полимерной матрицей, позволяющую изучить концентрацию напряжений вблизи поперечных к слоям трещин в композите сложной структуры;

- разработать новую модель деформирования и разрушения однонаправленного слоя в составе многонаправленного слоистого композита;

- на базе разработанных моделей деформирования и разрушения композитных материалов дать оценку несущей способности и надежности конструкций из многонаправленного слоистого композита;

- экспериментально определить эрозионную стойкость различных композиционных материалов и на этой основе выявить новые области применения композитов в строительных конструкциях.

Методы исследований.

В работе применен комплекс методов исследований, включающий: -научный анализ и обобщение материалов проектных и строительных организаций, а также данных, опубликованных в технической литературе отечественными и зарубежными учеными и специалистами по структуре и технологии композиционных материалов, их прочностным показателям и механизмам разрушения;

- математическое моделирование процессов деформирования и разрушения многонаправленных слоистых композитов с полимерной матрицей;

- сопоставление результатов расчетов по разработанным методологиям с данными экспериментально-лабораторных исследований, с результатами работ, выполненных другими авторами;

- выполнение расчетов конструкций при проектировании конкретных объектов.

Научная новизна работы:

- проведен анализ и предложены новые теоретические положения структурной механики многонаправленных слоистых композитов с полимерной матрицей, которые позволяют прогнозировать их эксплуатационное поведение (прочность, трещиностойкость) и обосновывают необходимость их широкого применения в различных областях техники, в том числе в строительной индустрии;

- проведено сравнение макроструктурного и феноменологического подходов в механике слоистых композитов, отмечены границы применения каждого. Развит вариант теории многослойных конструкций на основе принципа континуализации (по В.В.Болотину) - перехода от слоистой среды к сплошной анизотропной;

- предложена новая физическая модель исследования кинетики разрушения многонаправленных слоистых композитов на полимерных связующих в произвольном внешнем поле нагрузок;

- установлены закономерности процесса трещинообразования композитных материалов в произвольном внешнем поле макронапряжений с использованием предложенного обобщения преобразования Фу-рье-Стилтьеса. На базе разработанной модели впервые изучена концентрация напряжений вблизи поперечных к слоям трещин в композите сложной структуры. Дан анализ механизмов разрушения многонаправленных слоистых композитов в произвольном поле макронапряжений;

- предложена новая нелинейная модель деформирования и разрушения однонаправленного слоя в составе многонаправленного слоистого композита. Модель реализована применительно к методу конечных элементов и учитывает частичное сохранение несущей способности слоя с трещинами и моментное взаимодействие слоев. Адекватность модели доказана сравнением расчетных процессов нелинейного деформирования и разрушения многонаправленных слоистых оболочек с экспериментальными данными;

- предложена экспериментальная методика исследования эрозионного износа композитов в различных средах, позволяющая определить новые возможности их применения;

- научно обоснована возможность и разработана технология изготовления из слоистых композитов энергетических градирен и других строительных конструкций, обоснованы преимущества таких проектов перед традиционными (по весу, динамическим характеристикам, долговечности и т.д.). ,

Достоверность полученных результатов определяется:

- использованием аппарата классической механики деформирования и разрушения и апробированной теории слоистых сред;

- использованием математических методов интегральных преобразований и метода конечных элементов;

- хорошим совпадением результатов анализа с экспериментальными данными по разрушению композитов в тестовых примерах;

- воспроизводимостью экспериментальных результатов по изучению новых свойств композитов.

Практическая ценность.

Использование материалов проведенных исследований определяет новые высокоэффективные, прогрессивные технологии третьего тысячелетия, повышает эксплуатационную надежность конструкций из КМ, т.к. позволяет:

- прогнозировать процесс трещинообразования в композитах сложной структуры с полимерными матрицами;

- учитывать частичное сохранение и изменение в процессе разрушения несущей способности слоя не только относительно нагружения вдоль волокон, но и относительно поперечных и сдвиговых нагружений;

- учитывать механизмы межслойных разрушений, связанные с момент-ными эффектами.

Разработанный программный комплекс рекомендуется для обоснования проектных решений при расчете конструкций из многонаправленных слоистых композитов с учетом процессов трещинообразования.

Созданная на базе тепловой схемы ВНИИАМ установка позволяет исследовать эрозионный износ различных композитных материалов при широком диапазоне изменения скоростей и температур движущихся сред. Впервые получены данные об эрозионной стойкости различных композитных материалов, показавшие, что по этому параметру при температурах до 100 С материалы на тканевой основе и углепластик существенно превосходят лучшие легированные стали и соответствуют сталям со специальными антиэрозионными покрытиями.

Реализация результатов работы осуществлялась при выполнении проекта крупногабаритной энергетической градирни из слоистых полимерных композитов и при разработке технологии изготовления подобных строительных сооружений. Проведенное сравнение проектов железобетонной и композитных градирен показало несомненное техническое преимущество последних практически по всем показателям (весу, прочности, фундаменту, долговечности и т.д.).

Проведен сравнительный расчет возможности замены стали в аппаратах, работающих под давлением (газовые сосуды, автоклавы) на многонаправленные слоистые композиты с полимерной матрицей, который показал возможность уменьшения массы в 1,5-2 раза. В других конструкциях например, центробежных насосах такая замена может привести к увеличению производительности до 50% или к уменьшению габаритов. На защиту выносятся:

- научное обоснование возможности и технической целесообразности широкого использования слоистых композитных материалов с полимерной матрицей в строительных конструкциях;

- выявленная по результатам математического моделирования и экспериментально-лабораторных исследований совокупность факторов, определяющих механизм деформирования и разрушения слоистых композитов;

- физическая и математическая модели кинетики образования трещин в многонаправленном слоистом композите;

- модель деформирования и разрушения многонаправленных слоистых композитов в произвольном внешнем поле нагрузок;

- математическая реализация модели деформирования и разрушения слоистых композитных конструкций на базе метода конечных элементов;

- рекомендации по расчету конструкций из многонаправленных слоистых композитов с учетом процессов трещинообразования.

Заключение диссертация на тему "Композиционные материалы, их механико-структурный анализ и некоторые новые области применения"

ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ многочисленных литературных данных показал, что проблеме создания и исследования свойств композитных материалов за последние годы уделено достаточно много внимания. Однако практическое использование рассматриваемых прогрессивных материалов все еще ограничено рамками специальных изделий. В значительной степени это связано с недостаточным развитием теоретических методов расчета подобных структур, с возникающими новыми технологическими проблемами и с инерционностью производства.

2. Подробно рассмотрены вопросы широкого применения композитных материалов в строительстве, машиностроении и энергетике, где их использование обеспечивает резкое снижение весовых показателей при одновременном повышении прочности и долговечности изделий.

3. Проведено сравнение макроструктурного и феноменологического подходов и отмечены границы применения каждого. Развит вариант теории многослойных конструкций и дано описание принципа континуа-лизации - перехода от слоистой среды к сплошной анизотропной на основе работ В.В. Болотина и его школы. Применены критерии прочности анизотропного армированного материала, ориентированные, в первую очередь, на оценку несущей способности при феноменологическом подходе и оценку надежности конструкции.

4. Предложена новая физическая модель исследования кинетики разрушения многонаправленного слоистого композита в произвольном внешнем поле напряжений. Математически модель реализована при помощи предложенного обобщения преобразования Фурье-Стилтьеса по номеру слоя в квазипериодической структуре. На базе разработанной модели впервые изучена концентрация напряжений вблизи поперечных к слоям трещин в композите сложной структуры. Дан анализ механизмов разрушения многонаправленных слоистых композитов в произвольном поле макронапряжений. Выявлены закономерности растрескивания композитов с полимерными матрицами.

5. Предложена новая нелинейная модель деформирования и разрушения однонаправленного слоя в составе многонаправленного слоистого композита с полимерной матрицей. Модель, в отличие от большинства имеющихся в литературе, учитывает частичное сохранение и изменение в процессе разрушения несущей способности слоя не только относительно нагружения вдоль волокон, но и относительно поперечных и сдвиговых нагружений. Модель включает также механизмы межслой-ных разрушений, связанные с моментными эффектами. Модель апробирована сравнением расчетных процессов нелинейного деформирования и разрушения многонаправленных слоистых оболочек с экспериментальными. Модель реализована применительно к методу конечных элементов.

6. На базе тепловой схемы ВНИИАМ создана установка для исследования эрозионного износа различных композитных материалов при широком диапазоне изменения скоростей и температур движущихся сред.

7. Впервые получены данные об эрозионной стойкости различных композитных материалов, которые показали, что по этому показателю при температурах до 100 °С материалы на тканевой основе и углепластик существенно превосходят лучшие легированные стали и соответствуют сталям со специальными антиэрозионными покрытиями.

8. На базе разработанных моделей деформирования и разрушения композитных материалов выполнен проект крупногабаритной энергетической градирни из слоистых полимерных композитов и разработана технология изготовления подобных строительных сооружений. Проведенное сравнение проектов железобетонных и композитных градирен

Библиография Елизаров, Сергей Вадимович, диссертация по теме Строительные материалы и изделия

1. Болотин В.В., Гольденблат И.И., Смирнов А.Ф. Строительная механика. Современное состояние и перспектива развития. -М.: Госстрой-издат, 1972. - 192 с.

2. Циплаков О.Г. Основы формования стеклопластиковых оболочек. -JL: Машиностроение, 1968. 176 с.

3. Брызгалин Г.И. Проектирование деталей из композиционных материалов волокнистой структуры. -М.: Машиностроение, 1982. 84 с.

4. Образцов И.Ф., Васильев В.В., Бунаков В.А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. -М.: Машиностроение, 1977. 144 с.

5. Сопротивление усталости углепластиков в связи с конструктивно-технологическими факторами /А.П. Гусенков, В.П. Когаев, А.В. Березин и др. // Механика композитных материалов. -1981. -№ 3. -С. 437-442.

6. Waddoups М.Е., Eisenmann J.R., Kaminske В. Е. Microscopic fracture mechanics of advances composite materials // Journal of composite materials. -1971.-Vol.5, № 4.-P. 446-454.

7. Применение углепластиков в конструкциях летательных аппаратов / Ю.Н.Работнов, А.А. Туполев, В.Ф. Кутьинов и др. // Механика композитных материалов. -1981. -№ 4. -С. 657-667.

8. Sturgeon J.В. Fatigue of multi-directional carbon fibre-reinforced plastics // Composites. -1977. -Vol. 8, № 4. -P. 221-226.

9. Полилов A.H., Работнов Ю.Н. Разрушение около боковых выточек композитов с низкой сдвиговой прочностью // Изв. АН СССР. Механика твердого тела. -1976. -№ 6. -С. 112-119.

10. Сборовский А.К., Никольский Ю.А., Попов В.Д. Вибрация судов с корпусами из стеклопластика. -Д.: Судостроение, 1967. 92 с.

11. Иванов Н.С., Новикова B.C., Шмелева Г.И. Естественное старение полиэфирных стеклопластиков в атмосферных условиях, морской воде, топливе и масле // Свойства судостроительных стеклопластиков и методы их контроля. -Д.: 1974. -Вып. 3. -С. 49-60.

12. Булманис В.Н., Ярцев В.А., Кривонос В.В. Работоспособность конструкций из полимерных композитов при воздействии статических нагрузок и климатических факторов // Механика композитных материалов. -1987. -№ 5. -С. 915-920.

13. Термоустойчивость пластиков конструкционного назначения/ Ю.А. Михайлин, Л.П.Кобец, В.И. Василевский и др. Под ред. Е.Б.Тростянской. -М.: Химия, 1980. 240 с.

14. Bhatnagar A., Lakkad S.C. Temperature and orientation dependence of the strength and moduli of glass-reinforced plastics // Fibre scince and technology. -1981. -Vol. 14, № 3. -P. 213-219.

15. Болотин B.B., Болотина К.С. Термоупругая задача для кругового цилиндра из армированного слоистого материала // Механика полимеров. -1967.-№ 1.-С. 136-141.

16. Ашкенази Е.К., Ганов Э.В. Анизотропия конструкционных материалов: Справочник / 2-е изд. перераб. и доп. -Д.: Машиностроение. Ле-нингр. отд-ние, 1980. 247 с.

17. Булманис В.Н., Панфилов Н.А., Портнов Г.Г. Оценка влияния трансверсальных свойств на несущую способность колец из однонаправленных композитов, работающих под давлением //Механика полимеров. -1976. -№4.-С. 740-743.

18. Николаев В.Д., Попов В.Л. К испытаниям намоточных материалов на прочность при нагружении в плоскости армирования // Механика композитных материалов. -1984. -№ 4. -С. 713-718.

19. Партон В.В. Механика разрушения: от теории к практике. -М.: Наука, 1990.-240 с.

20. Бреннер С. Факторы, влияющие на прочность нитевидных кристаллов// Волокнистые композиционные материалы. -М.: Мир, 1967. -С. 24-53.

21. Коттрелл А.Х. Дислокация и пластическое течение в кристаллах. -М.: Металлургиздат, 1958. 230 с.

22. Келли А. Высокопрочные материалы. -М.: Мир, 1976. 261 с.

23. Монокристальные волокна и армированные ими материалы: Перевод с англ. под ред. А.Т.Туманова. -М.: Мир, 1973. 474 с.

24. Тарнопольский Ю.М., Скудра A.M. Конструкционная прочность и деформативность стеклопластиков. -Рига: Зинатне, 1966. 260 с.

25. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. -М.: Наука, 1979. 744 с.

26. Крейдер К.Г. Введение в композиционные материалы с металлической матрицей // Композиционные материалы. Под ред. Л. Браутмана и Г.Крока. Т.4: Композиционные материалы с металлической матрицей. -М.: Машиностроение, 1978. -С. 10-47.

27. Справочник по композиционным материалам / В 2-х кн. Под ред. Дж Любина. -М.: Машиностроение, 1998: Кн.1. 488 с.

28. Композиционные материалы: Справочник / В.В.Васильев, В.Д.Протасов, В.В. Болотин и др. -М.: Машиностроение, 1990. 512 с.

29. Стеклянные волокна / М.С.Асланова, Ю.И.Колесов, В.Е. Хазанов и др. Под ред. М.С. Аслановой. -М.: Химия, 1979. 256 с.

30. Гуняев Г.М. Структура и свойства полимерных волокнистых композитов. -М.: Химия, 1981. 230 с.

31. Козомазов В.Н. и др. Прочность композитных материалов. / В.Н. Козомазов, А.Н. Бобрышев, В.Г. Корвяков, В.И. Соломатов. -Липецк: НПООРИУС, 1996.-105 с.

32. Соломатов В.И. и др. Композиционные строительные материалы и конструкции пониженной материалоемкости / В.И. Соломатов, В.Н. Выровой, B.C. Дорофеев, А.В. Сиренко. -Киев: Будивельник, 1991. 143 с.

33. Особенности разрушения органопластиков и их влияние на прочность/ Б.Б. Перов, A.M. Скудра, Г.П. Машинская, Ф.Я. Булаве// Разрушение композитных материалов. -Рига: Зинатне, 1979. -С. 182-186.

34. Уваров А.С. Технология изготовления базальтового волокна и изделий на его основе. // Строительные материалы. -1998. -№ 5. -С.4-5.

35. Физико-механические свойства стеклофибробетона и перспективы его применения в машиностроении / А.И. Дмитриев, Н.В. Смирнов, Н.В. Филимонова, В.Г. Решетников.// Траспортное строительство. -1998. -№7. -С. 12-15.

36. Пластики конструкционного назначения (реактопласты) /П.Г. Бабаевский, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин и др. Под ред. Е.Б. Тростян-ской. -М.: Химия, 1974. 304 с.

37. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. -М.: Химия, 1977.-304 с.

38. Ениколопян Н.С. Композиционные материалы материалы будущего // Журн. Всесоюзного химич. о-ва им. Д.И. Менделеева. -1978:т.23. -№ 3. -С.243-245.

39. Ашкенази Е.К., Ганов Э.В. Анизотропия конструкционных материалов. Справочник. -Л.: Машиностроение, 1980. 248 с.

40. Гуняев Г.М. Структура и свойства полимерных волокнистых композитов. -М.: Химия, 1981. 230 с.

41. Малкин А.К., Аскадский А.А., Коврига В.В. Методы измерения механических свойств полимеров. -М.: Химия, 1978. 336 с.

42. Enikolapov N.S. Certain problems of formation of crosslinked polymers based on epoxy oligamers // Composite materials: Reports of the first Soviet-Japanese symposium on composite materials. -M.: Moskow university press, 1979.-P. 42-95.

43. Тростянская Е.Б., Пойманов A.M., Казанский Ю.Е. Исследование влияния процессов, происходящих на границе стекловолокно-связующее, на прочность стеклопластиков // Механика полимеров. -1965. -№ 1. -С. 25-35.

44. Ванин Г.А. Механика синтеза композитов // Механика композитных материалов. -1983. -№ 5. -С.844-852.

45. Розенберг Б.А., Ениколопян Н.С. Проблемы технологической монолитности изделий из композиционных материалов // Журн. Всесоюзного химич. о-ва им. Д.И.Менделеева. -1978: т.23. -№ 3. -С. 298-304.

46. Томашевский В.Т. О задачах механики в технологии композитных материалов // Механика композитных материалов. -1982. -№ 3. -С. 486-503.

47. Эриксон П., Плюбеман Э. Исторические аспекты экспериментального и теоретического изучения поверхности раздела. // Композиционные материалы. Под.ред.Л.Браутмана, Р.Крока. Т.6: Поверхности раздела в полимерных композитах. -М.: Мир, 1978. -С.11-41.

48. Регель В.Р. Исследования по физике прочности композиционных материалов: Обзор // Механика композитных материалов. -1979. -№ 6. -С. 999-1020.

49. Немировский Ю.В. Рациональное проектирование армированных конструкций с точки зрения прочности и усточивости// Прикладные проблемы прочности и пластичности: Всесоюз. межвуз. сб. /Горьк. гос. ун-т. -Горький, 1977. -Вып. 6. -С.70-80.

50. Зависимость упругих и прочностных характеристик высокомодульных композитов от схем армирования./ Г.М. Гуняев, И.Г.Жигун, М.И. Душин и др. // Механика полимеров. -1974. -№ 6. -С. 1019-1027.

51. Лавров А.В., Панфилов Н.А. Влияние структуры армирования на прочность при сжатии "пакетного стелопластика". // Вопросы судостроения. Серия Технология судостроения. -Д.: "Румб", 1974. -Вып. 4. -С. 23-33.

52. Образцов И.Ф., Васильев В.В., Бунаков В.А. оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. -М.: Машиностроение, 1977. 144 с.

53. Тамуж В.П., Тетере Г.А. Проблемы механики композитных материалов // Механика композитных материалов. -1979. -№ 1. -С. 34-45.

54. Гуняев Г.М. Поликомпонентные высокомодульные композиты // Механика полимеров. -1977. -№ 5. -С.819-826.

55. Жмудь Н.П., Петров В.Ю., Шалыгин В.Н. Слоистые кольца из стеклопластиков с дополнительным армированием стальными иглами в радиальном направлении // Механика полимеров. -1978. -№ 2. -С.220 -230.

56. Конструкционные стеклопластики на основе сочетаний различных армирующих материалов./ И.М.Алылиц, Н.А. Герасимова, В.Д. Попов и др.// Вопросы судостроения. -Д.: ЦНИИ "Румб", 1976. -Вып. 12. -С.105-114.

57. Foral R.E. Humhrey W.D. Biaxial stress behavior of graphite and Kevlar 49 fiber / epoxy composites and hybrids // AIAA Journal. -1984. -Vol 22,№1.-P. 111-116.

58. Fukuda Hiroshi. An advanced theory of the strength of hybrid composites. // Journal of materials science. -1984. -Vol. 19, № 3. -P. 974-982.

59. Zweben C. Tensile strength of hybrid composites // Journal of materials science. -1977. -Vol. 12, № 7. -P. 1325-1337.

60. Уржумцев Ю.С., Каниболотский M.A. Эффект синергизма в механике многослойных конструкций // Механика композитных материалов. -1984. -№ 2. -С.289-295.

61. Miyase A. Transverse tensile strength anisotropy in thie filament wound ring composites // Journal of Materials Science. -1984. -Vol. 19, № 3. -P. 923-928.

62. Болотин B.B., Болотина К.С. Технологические напряжения и трансверсальная прочность армированных пластиков // Прочность материалов и конструкций. -Киев: Наукова думка, 1975. -С. 231-239.

63. Кострицкий С.Н., Циркин М.З. Исследование механических свойств стеклопластиков в трансверсальном направлении при повышенной температуре // Механика полимеров. -1981. -№ 2. -С. 355-358.

64. Томашевский В.Т., Шалыгин В.Н., Наумов В.Н. Исследование нестационарных температурных напряжений при охлаждении стеклопла-стиковых толстостенных оболочек.// Вопросы судостроения. -Л.: ЦНИИ "Румб", 1976. -Вып. 12. -С. 19-25.

65. Николаев В.П., Попов В.Д. К испытаниям намоточных материалов на прочность при нагружении в плоскости армирования // Механика композитных материалов. -1984. -№ 4. -С. 713-718.

66. Портнов Г.Г., Заргарян Р.В. Несущая способность толстостенных колец из стеклопластиков, работающих под давлением // Механика полимеров.-1971.-№ 6. -С. 1130-1132.

67. Методы оценки прочности стеклопластика, изготовленного намоткой./ В.Д.Попов, В.П. Николаев, Н.Ф. Савельева и др. -Л.: ЦНИИ "Румб", 1977.- 178 с.

68. Сопротивление усталости углепластиков в связи с конструктивно-технологическими факторами./ А.П. Гусенков, В.П. Когаев, А.В. Бере-зин и др. // Механика композитных материалов. -1981. -№ 3. -С. 437-442.

69. Waddoups М.Е., Eisenman J.R., Kaminski В.Е. Macroscopic fracture mechanics of advances composite materials // Journal of composite materials. -1971. -Vol. 5, № 4. -P. 446-454.

70. Sturgeon J.B. Fatigue of mullti directional carbon fibrereinforced plastics // Composites. -1977. -Vol. 8, № 4. -P. 221-226.

71. Николаев В.П. Об испытаниях колец из стеклопластиков при помощи жестких секторов // Механика полимеров. -1973. -№ 6. -С. 11321134.

72. Николаев В.П. О методике испытаний намоточных изделий из стеклопластиков по методу полудисков: Докл. научн.-техн. конф. МЭИ. Подсекция динамики и прочности машин. -М.: МЭИ, 1969. -С. 113-122.

73. Болотин В.В. Влияние технологических факторов на механическую надежность конструкций из композитов // Механика полимеров. -1972.-№3.-С. 529-540.

74. Благонадежин B.JL, Перевозчиков В.Г. О влиянии остаточных напряжений на трансверсальную прочность колец из стеклопластика, образованных намоткой // Тр. МЭИ. -1975. -Вып. 227. -С.70-77.

75. Болотин В.В., Болотина К.С. Технологические напряжения и трансверсальная прочность армированных пластиков // Прочность материалов и конструкций. Киев: Наукова думка, 1975. -С.231-239.

76. Николаев В.П., Инденбаум В.М. К расчету остаточных напряжений в намоточных изделиях из стеклопластиков // Механика полимеров. -1970. -№ 6. -С. 1026-1030.

77. Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. -М.: Машиностроение, 1980. -375 с.

78. Николаев В.П. Краевые эффекты в пластинах из слоистых материалов // Сборник докладов научно-технической конференции. Секция энергомашиностроительная. Подсекция динамики и прочности машин. -М.: МЭИ, 1967.-С. 96-110.

79. Новичков Ю.Н. О краевых эффектах в слоистых плитах и оболочках. // Тр. МЭИ, 1972. -Вып. 101. -С.55-60.

80. Choi I., Horgan С.О. Saint-Venantis principle and end effects in anisotropic elastisity // Transaction of the ASME. ser. E, Journal of Applied mechanics. -1977. -Vol. 44, № 3. -P. 424-430.

81. Николаев В.П., Попов В.Д., Синицын E.H. Особенности испытаний анизотропных стержней на сжатие. -Вопросы судостроения. Сер. Технология судостроения. -Л.: 1ДНИИ "Румб", 1980. -Вып. 28. -С.87-94.

82. Мещеряков В.В., Сборовский А.К., Гольдман А .Я. Упругие и прочностные характеристики ориентированных стеклопластиков. -Л.: Судостроение, 1970. 136 с.

83. Граймс Гленн К., Грейман Лоуэлл Ф. Расчет концентратов, кромочных эффектов и соединений // Композиционные материалы. Т.8. Анализ и проектирование конструкций. 4.2. -М.: Машиностроение, 1978. -С.139-213.

84. Кросман Ф.В. Анализ разрушения слоистых композитов у свободного края// Механика композитных материалов. -1979. -№ 2. -С.280-290.

85. Михайлов С.Е. О краевом эффекте в слоистых композитах // Механика композитных материалов. -1981. -№ 2. -С.227-233.

86. Парцевский В.В., Петровский А.В. Кромочные эффекты в перекрестно-армированных композитах// Механика композитных материалов. -1980. -№4.-С. 585-591.

87. Lucking W.M., Hoa S.V., Sankar T.S. The effect of geometry on in-terlaminar stress of / 0 /90 / s composite laminates with circular holes // Journal of composite materials. -1984. -Vol. 18, № 2. -P. 188-198.

88. Valoshin A., Arcan M. Failure of unidirectional fiber-reinforced materials: new methodology and results // Experimental mechanics. -1980. -Vol. 20, № 8. -P. 280-284.

89. Протасов В.Д., Георгиевский В.П. Анизотропия упругих и прочностных свойств армированных пластиков // Механика полимеров. -1967.-№3.-С. 461-466.

90. Сидорин Я.С. Об экспериментальном исследовании анизотропии стеклопластиков // Изв. АН СССР. Механика и машиностроение. -1964.-№3.-С. 122-126.

91. Hoggatt J.T. Test methods for high-modulus carbon yarn and com-postes. Composite materials: testing and design. ASTM STP 460. -Philadelphia: Pa.-1969.-P. 48-61.

92. Ratem F., Hashin Z. Failure modes of angle ply lamindtes // Journal of composite materials. -1975. -Vol.9, № 2. -P. 191-206.

93. Rybicki E. F., Schmuser D.W.Effect of stacking sequence and lay-up angle on free edge stresses around a hole in a laminated plate under tension// Journal of composite materials. -1978. -Vol. 12, № 3. -P. 300-313.

94. Pagono N.J., Lachman L.M. Prevention of delamination of composite laminates // AIAA Journal. -1975. -Vol., № 3. -P. 399-401.

95. Wang A.S. D., Crossman F.W. Calculation of edge stresses in multilayer laminates by sub-structuring // Journal of composite materials. -1978. -Vol. 12, № l.-P. 76-83.

96. Липатов Ю.С., Физическая химия наполненных полимеров. -М.: Химия, 1977.-304 с.

97. Структура, свойства и испытания углепластиков/ А.Т.Туманов, Г.М. Гуняев, В.Г. Лютцау, Е.И. Степанычев.// Механика полимеров. -1975. -№ 2. -С.248-257.

98. Bhatnagar A., Lakkad S.C. Temperature and orientation dependence of the strength and module of glass reinforced plastics // Fibre science and technology. -1981. -Vol. 14, № 3. -P. 213-219.

99. Kasen M.B. Cryogenic properties of filamentary-reinforced composites: an update // Cryogenics. -1981. -Vol. 21, № 6. -P. 323-340.

100. Piccarolo S., Titomanlio G. Surface anisotropy in the expansion behavior of laminated quasi. isotropic composites // Journal of composite materials. -1984. -Vol. 18, № 2. -P. 96-103.

101. Гольдман А.Я. Объемное деформирование пластмасс. -Л.: Машиностроение, 1984. 232 с.

102. Акутин М.С., Гуль В.Е., Слонимский Г.Л. Научные проблемы переработки полимеров // Журнал Всес. хим. общества им. Д.И.Менделеева. -1976. -Т.21, № 5. с. 486-494.

103. Кестельман В.Н. Физические методы модификации полимерных материалов. -М.: Химия, 1980. -233 с.

104. Балабанова В.А., Майзель Н.С., Коврига В.В. Закономерности изменения механических свойств полиэфирной матрицы в зависимости от ее структуры. // Механика композитных материалов. -1983. -№ 5. -С.922-925.

105. Берлин А.А., Вольфсон С.А., Ениколопян Н.С. Кинетика полимерных процессов. -М.: Химия, 1978. -319 с.

106. Томашевский В.Т. О задачах механики в технологии композитных материалов. // Механика композитных материалов. -1983. -№ 3. -С.486-503.

107. Соголова Т.Н. Физическая и физико-химическая модификация полимеров. // Механика полимеров. -1972. -№ 3. -С. 395-408.

108. Соломатов В.М., Бобрышев А.Н., Прошин А.П. О влиянии размерных факторов дисперсного наполнителя на прочность эпоксидных композитов. // Механика композитных материалов. -1982. -№ 6. -С. 10081013.

109. Круг Г.И., Сангиаровский А.Т. Влияние концентрации и дисперсности кварца на физико-механические свойства поливенилацетатных пленок. // Механика полимеров. -1972. -№ 1. -С.63-77.

110. Модификация теплопроводности эпоксидных смол. Аманкулов Е.С., Болотина К.С., Варава А.Н. и др. Труды Моск. энерг. ин-та, 1991.

111. Теплофизические свойства композиционного полимерного материала с ферромагнитным наполнителем / Болотина К.С., Варава А.Н.,

112. Иванов Д.А. и др. // Вопросы теплофизики промышленных технологий: Сб. науч. трудов МЭИ. -М.: МЭИ, 1989. -№ 204 .-С. 18-22.

113. Товмасян Ю.М., Тополкараев В.А., Берлин А.А. Структурная организация наполнителя в дисперсно наполненных термопластах. Метод описания и моделирования.// Высокомолекулярные соединения. -1986. -Т. А28, № 2. -С.321-328.

114. Шульман З.П., Кордонский В.И. Магнитореологический эффект. -Минск: Наука и техника, 1982. -184 с.

115. Шлиомис М.И. Магнитные жидкости. // Успехи физических наук. 1974. -Т.112, № 3. -С.427-458.

116. Демчук А.С., Кордонский В.И., Шульман З.П. Магнитореологи-ческие характеристики ферросуспензий. // Магнитная гидродинамика. -1977. -№2. -С. 35-38.

117. Гуль В.Е., Турков Н.Н., Голубева М.Г. Об увеличении прочности металлонаполненных электропроводящих полимерных пленок под влиянием статического магнитного поля.// Доклады АН СССР. -1971. -Т. 199, № 1. -С.135-137.

118. Кваша А.Н., Манько Т.А., Рябовол А.А. и др. Изменение объемного электросопротивления полимеров, отвержденных в постоянном магнитном поле.// Механика композитных материалов. -1980. -№ 6 .-С.1111-1113.

119. А.С. 400602 СССР, МКИ С08 F27/104. Способ получения метал-лополимеров. / Д.Д. Логвиненко. -№1051121/23-5. Заявл. 25.01.66 // Открытия. Изобретения. -1973. -№ 40. -С. 170.

120. Буря А.И., Захаров А.В. Углепластики на основе ПВХ. // Пластмассы. -1985. -№ 6. -С.64.

121. Бадалов Д.С. Кинетика отверждения эпоксидных связующих. Дисс. на соиск. учен.степ. канд. техн. наук. М.: 1984.

122. Исследование кинетики отверждения полимерных связующих в условиях воздействия магнитных, электромагнитных и электрических полей: Отчет о НИР/ -ML; МЭИ: Гос.рег. № 76113; инв. № Е50755. М.: 1985.

123. Круминь Ю.К. Основы теории и расчета устройств с бегущим магнитным полем. -Рига: Зинатне, 1983. -278 с.

124. Бибик Е.Е. Взаимодействие частиц в феррожидкости. //Физические свойства и гидродинамика дисперсных ферромагнитов. -Свердловск: 1972.-С.3-17.

125. Круминь Ю.К. Взаимодействие бегущего магнитного поля с проводящей средой. -Рига: Зинатне, 1969. -258 с.

126. Журков С.Н., Куксенко B.C., Петров В.А. Физические основы прогнозирования механического разрушения. // ДАН СССР. -1981. -Т. 15. -Вып. 10-146. -С.1350-1353.

127. Иоффе А.Ф. О прочности на разрыв тонких стеклянных нитей и слюдяных пластинок // Избранные труды. Т.1. -Д.: Наука, 1974. -С.280-283.

128. Бетехтин В.И., Петров А.И., Кадомцев А.Г. Долговечность, развитие и залечивание микротрещин в металлах // Физика прочности и пластичности: Сборник научных трудов. -Л.: Наука, 1986. -С.41-48.

129. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. -М: Наука, 1974. -560 с.

130. Петров В.А., Башкарев А.Я., Веттегрень В.И. Физические основы прогнозирования долговечности материалов. -СПб.: Политехника, 1993.-475 с.

131. Елизаров С.В., Парцевский В.В. Деформация многонаправленного слоистого композита с внутрислойными трещинами // Известия РАН МТТ, 2000. -№5.

132. Елизаров С.В. Механика деформирования и разрушения слоистых композитов и некоторые новые области их применения. -СПб.: ПГУПС, 2000. 242 с.

133. Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. -М.: Машиностроение, 1990. 375 с.

134. Алфутов Н.А., Зиновьев П.А., Попов Б.Г. Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов. -М.: Машиностроение, 1984.-254 с.

135. Елпатьевский А.Н., Васильев В.В. Прочность цилиндрических оболочек на армированных материалах. -М.: Машиностроение, 1972. -168 с.

136. Ломакин В.А. Проблемы механики структурно- неоднородных твердых тел // Изв. АН СССР. Механика твердого тела. -1978. -№ 6. -С. 45-52.

137. Скудра A.M., Булаве Ф.Я. Прочность армированных пластиков. -М.: Химия, 1982.-216 с.

138. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. -М.: Химия, 1977.-304 с.

139. Применение углепластиков в конструкциях летательных аппаратов / Ю.Н. Работнов, А.А. Туполев, В. Ф. Кутьинов и др. // Механика композитных материалов. -1981. -№ 4. -С. 657-667.

140. Рабинович А .Я. Введение в механику армированных полимеров. -М.: Наука, 1970.-482 с.

141. Chamis С.С., Sendeckyj G.P. Critique on theories predicting ther-moelastic properties of fobrous composites // Journal of composite materials. -1968. -Vol. 2, №3. -P. 332-358.

142. Hashin Z. Analysis of composite materials a survey // Transactions of the ASME: Journal of applied mechanics. -1933. -Vol. 50, № 3. -P. 481505.

143. Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. -М.: Наука, 1977.-416 с.

144. Лехницкий С.Г. Кручение анизотропных и неоднородных стержней. -М.: Наука, 1971. 240 с.

145. Огибалов П.М., Суворова Ю.В. Механика армированных пластиков. -М.: Изд-во МГУ, 1965. 479 с.

146. Бидерман В.Л. Упругость и прочность анизотропных стеклопластиков // Расчеты на прочность. -1965. -Вып. 11. -С. 3-30.

147. Лехницкий С.Г. Анизотропные пластинки. -М.-Л.: Гостехиздат, 1957.-483 с.

148. Тарнопольский Ю.М., Скудра A.M. Конструкционная прочность и деформативность стеклопластиков. -Рига: Зинатне, 1966. 260 с.

149. Пелех Б.J1. Некоторые вопросы развития теории и методов расчета анизотропных оболочек и пластин с конечной сдвиговой жесткостью. Обзор // Механика полимеров. -1975. -№ 2. -С. 269-284.

150. Тамуж В.П., Тетере Г.А. Проблемы механики композитных материалов // Механика композитных материалов. -1979. -№ 1. -С. 34-45.

151. Кортен Х.Е. Разрушение армированных пластиков. -М.: Химия, 1967.- 168 с.

152. Кузнецов С.Ф., Парцевский В.В. О механизме деформирования и разрушения слоистых многонаправленных композитных материалов // Механика композитных материалов. -1981. -№ 6. -С. 1006-1011.

153. Разрушение конструкций из композитных материалов / И.В. Грушецкий, И.П. ДимитриенкоЮ А.Ф. Ермоленко и др. -Рига: Зинатне, 1985.-364 с.

154. Чамис К. Микромеханические теории прочности. Пер. с англ. // Композиционные материалы. /Под. ред. Л.Браутмана и Р. Крока. Т.5. Разрушение и усталость. -М.: Мир, 1978. -С. 105-165.

155. Hashin Z. Failure criteria for unidirectional fiber composites // Transactions of the FSME: Journal of applied mechanics. -1980. -Vol. 47, № 2. -P. 329-334.

156. Hull D., Legg M.J., Spenser B. Failure of glass polyester filament wound pipe // Composites. -1978. -Vol. 9, № 1. -P. 17-24.

157. Образцов И.Ф., Васильев B.B., Бунаков В.А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. -М.: Машиностроение, 1977. 144 с.

158. Портнов Г.Г., Заргарян Р.В. Несущая способность толстостенных колец из стеклопластиков, работающих под давлением // Механика полимеров. -1971. -№ 6. -С. 1130-1132.

159. Болотин В.В. Разрушение композиционных материалов по типу расслоений // Расчеты на прочность. -1986. -Вып. 27. -С.8-20.

160. Болотин В.В., Нефедов С.В., Митричев Т.В. Рост отслоений в элементах конструкций из композитов при циклическом нагружении // Механика композитных материалов и конструкций. -1997. -Т.З, № 1. -С.3-32.

161. Dahlen С., Springes G.S.Delamination growth in composites under cyclic loads // Journal of composite materials. -1994. -Vol. 28, № 8. -P. 732781.

162. Парцевский B.B., Петровский А.В. Кромочные эффекты в перекрестно-армированных композитах // Механика композитных материалов. -1980. -№4. -С. 585-591.

163. Васильев В.В., Механика конструкций из композиционных материалов. -М.: Машиностроение, 1988. 272 с.

164. Михайлов С.Е. О краевом эффекте в слоистых композитах // Механика композитных материалов. -1981. -№ 2. -С. 227-233.

165. Кристенсен Р. Введение в механику композитов. Пер. с англ. -М.: Мир, 1982.-336.

166. Грах И.И., Сидорин Я.С. Численная реализация одной возможности определения тензора упругих постоянных анизотропного тела // Механика полимеров. -1973. -№ 3. -С. 436-442.

167. Тамуж В.П., Куксенко B.C. Микромеханика разрушения полимерных материалов. -Рига: Зинатне, 1978. 294 с.

168. Волков С.Д., Ставров В.П. Статистическая механика композитных материалов. -Минск: БГУ, 1978. 206 с.

169. Особенности разрушения органопластиков и их влияние на прочность / Б.Б. Перов, А.М.Скудра, Г.М. Машинская, Ф.Я. Булаве. // Разрушение композитных материалов. -Рига: Зинатне, 1979. -С. 182-186.

170. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. -М.: Наука, 1967.-428 с.

171. Болотин В.В., Гольденблат И.И., Смирнов А.Ф. Строительная механика. Современное состояние и перспектива развития. -М.: Гос-стройиздат, 1972. 192 с.

172. Немец Я., Серенсен С.В., Стреляев B.C. Прочность пластмасс. Под ред. С.В. Серенсена. -М.: Машиностроение, 1970. 335 с.

173. Болотин В.В. Статистическая теория накопления повреждений в композиционных материалах и масштабный эффект надежности // Механика полимеров. -1976. -№ 2. -С.247-255.

174. Методические особенности механических испытаний стеклопластиков / М.Я. Гальперин, П.Ф. Кошелев, Е.И. Степанычев, Г.В. Ужик // Конструкционные свойства пластмасс. -М.: Машиностроение, 1968. -С.3-35.

175. Серенсен С.В., Стреляев B.C. Статистические закономерности разрушения и вероятностная оценка статической прочности конструктивных элементов из полимерных композитных материалов // Механика полимеров. -1972. -№3. -С. 466-482.

176. Добромыслов Н.Н., Мезенцев Н.С. Экспериментальное изучение масштабного фактора прочности намоточных изделий из стеклопластика //Механика полимеров. -1978. -№ 1. -С.135-139.

177. Жигун И.Г., Поляков В.А., Михайлов В.В. Особенности испытаний на сжатие композитов // Механика композитных материалов. -1979. -№ 6. -С. 1111-1118.

178. Мещеряков В.В., Сборовский А.К., Гольдман А.Я. Упругие и прочностные характеристики ориентированных стеклопластиков. -Л.: Судостроение, 1970. 136 с.

179. Скудра A.M., Кирулис Б.А. Критерий адгезионной прочности при воздействии нормальных и касательных напряжений // Механика полимеров. -1974. -№ 2. -С. 246-251.

180. Исупов Л.П. Метод расчета упругих и прочностных характеристик симметрично-армированного композита // Машиноведение. -1979. -№ 4. -С.66-70.

181. Тамуж В.П. Особенности разрушения гетерогенных материалов // Механика композитных материалов. -1982. -№ 3. -С. 406-409.

182. Исследование углепластиков в условиях знакопеременного циклического термоудара / Д.Д. Корж, В.А. Лапоткин, В.П. Николаев и др. // Механика композитных материалов. -1991. -№ 6. -С. 1108-1112.

183. Контрольные испытания композиционных материалов полученных намоткой, на образцах свидетелях / В.П. Николаев, В.Д. Попов, Н.Ф. Савельева, Б.И. Селезнев // Механика композитных материалов. -1986. -№ 6. -С. 1105-1111.

184. Анализ механизмов отказа крупногабаритных конструкций / В.П. Николаев, Н.А. Панфилов, В.Д. Попов, Е.Н. Синицын // Механика композитных материалов. -1993. -Т. 29, № 2. -С. 203-211.

185. Александров А.Я., Куршин Л.М. Трехслойные пластины и оболочки // Прочность, устойчивость, колебания. -М.: Машиностроение, 1968. Т.2. -С. 243-308.

186. Григолюк Э.И., Коган Ф.А. Современное состояние теории многослойных оболочек // Прикладная механика. -1972. -Т.8, вып. 6. -С. 317.

187. Образцов И.Ф., Васильев В.В., Бунаков В.А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. -М.: Машиностроение, 1977. 144 с.

188. Черепанов Г.П., Ершов JI.B. Механика разрушения. -М.: Машиностроение, 1977. 224 с.

189. Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента. -М.: Наука, 1971. -312с.

190. Ашкенази Е.К., Ганов Э.В. Анизотропия конструкционных материалов: Справочник. —Л.: Машиностроение, 1980. 248 с.

191. By Э.М. Феноменологические критерии разрушения анизотропных сред // Композиционные материалы / Под ред. Браутмана и Р. Крока. Т.2. Механика композиционных материалов. -М.: Мир, 1978. -С. 401491.

192. Малмейстер А.К., Тамуж В.П., Тетере Г.А. Сопротивление полимерных и композитных материалов. -Рига: Зинатне, 1980. 572 с.

193. Марголин Г.Г., Яценко В.Ф. Прочность композитных материалов при сложном напряженном состоянии // Прикладная механика. -1982. -№ 5.-С. 57-61.

194. Теннисон Р., Макдональд Д., Наньяро А. Определение компонент тензоров в полиноминальном критерии разрушения композитныхматериалов // Механика композитных материалов. -1980. -№ 3. -С. 418423.

195. Цай С., Хан X. Анализ разрушения композитов // Неупругие свойства композиционных материалов / Пер. с англ. -М.: Мир, 1978. -С. 104-139.

196. Tsai S.W., Wu Е.М. A general theory of strength for anisotropy materials // Journal of composite materials. -1971.Vol. 5, №1. -P. 58-80.

197. Ашкенази E.K. К вопросу о геометрии теории прочности // Механика полимеров. -1967. -№ 4. -С. 703-707.

198. Гольденблат И.И., Копнов В.А. Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов. -М.: Машиностроение, 1968. 190 с.

199. Захаров К.В. Критерий прочности для слоистых пластмасс // Пластические массы. -1961. -№ 8. -С. 59-62.

200. Малмейстер А.К. Геометрия теории прочности // Механика полимеров. -1966. -№ 4. -С. 519-534.

201. Николаев В.Н. Прочность армированных материалов при плоском напряженном состоянии // Проблемы прочности. -1978. -№ 3. -С. 86-90.

202. Francis Ph.H., Walrath D., Sims D.F., Weed D.H. Biaxial fatigue loading of notched composites // Journal of composite materials. -1977. -Vol. 11, №4. -P. 488-501.

203. Owen M.J., Griffiths J.R. Evaluation of biaxial stress failure surfaces for a glass fabric reinforced polyester resin unter static and fatigue loading // Journal of materials science. -1978. -Vol. № 7. -P. 1521-1537.

204. Экспериментальное исследование прочности анизотропных материалов при двух- и трехосном сжатии / Е.К. Ашкенази, А.В. Лавров,

205. О.С. Мыльникова, В.Д. Попов // Механика полимеров. -1973. -№ 6. -С. 991-996.

206. Болотин В.В. Прочность, устойчивость и колебания многослойных пластин // Расчеты на прочность. -1965. -Вып.11. -С. 33-43.

207. СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования. М.: Изд-во Минстроя России, 1996. - 52 с.

208. Gard А.С. Delamination a damage mode in composite structures // Engin. Fracture Mech. -1988. -№ 5. -P. 557-584.

209. Неупругие свойства композиционных материалов. // М.: Мир. с.295.

210. Парцевский В.В. Растрескивание слоистого композита, армированного в двух направлениях // Проблемы прочности. -1978. -№ 10. -С.76-77.

211. Колгадин В.А. Напряжения и деформации в стеклопластике ППН при растяжении // Проблемы прочности. -1977. -№ 12. -С. 9-13.

212. Шилов Г.Е. Математический анализ: Специальный курс. -М.: ГИФМЛ, 1961.-436 с.

213. Парцевский В.В. Распределение напряжений в дискретной модели слоистой среды вблизи разреза //Изв. АН СССР. МТТ. -1977. -№ 3. -С. 103-108.

214. Harris A, Orringer О. Investigation of angle-ply delimitation specimen for interiaminar strength test // Journal of composite materials. -1978. -V.12, № 3. -P. 285-289.

215. Parvizi A., Bailej J.E. On multiple transverse cracking in glass fibre epoxy cross ply laminates // Journal of materials science. -1978. -V.13, № 10. -P. 2133-2138.

216. Викарио А., Толанд Р. Критерии прочности и анализ разрушения конструкций из композиционных материалов // Композиционные материалы. -М.: Машиностроение, 1978. -Т.7. 4.1. -С. 62-107.

217. Протасов В.Д. и др. Исследование несущей способности слоистых цилиндрических оболочек при помощи моделирования процесса разрушения на ЭВМ // Механика композитных материалов. -1980. -№ 2. -С. 254-261.

218. Розен Б.У., Дау Н.Ф. Механика разрушения волокнистыхкомпо-зитов: Разрушение. -М.: Мир, 1976. -Т.41. -С. 300-366.

219. Petit Р.Н., Waddoups М.Е. A method of predicting the nonlinear behavior of laminated composites //Journal of composite materials. -1969. -V.3, № l.-p. 2-19.

220. Hahn H. Т., Tsai S.W. On the behavior of composite laminates after initial failure // J. Compos. Mater. -1974. -V. 8, № 3. -P. 288-305.

221. Черноусько Ф.Л., Баничук H.B. Вариационные задачи механики и управления. -М.: Наука, 1973. 380 с.

222. Kim R.J., Hahn Н.Т. Effect of curing stresses on the first ply-fallure in composite laminates // Journal of composite materials. -1979. -V. 13, № 1. -P. 2-16.

223. Парцевский В.В. Моментные эффекты в плоской задаче для перекрестно армированного слоистого композита // Механика композитных материалов. -1979. -№ 1. -С. 46-50.

224. Spencer В., Hull D. Effect of winding angle in failure of filament wound pipe // Composites. -1978. -V. 9, № 4. -P. 263-271.

225. Eckold G.C., Leadbetter D., Soden P.D., Gridds P.R. Lamination theory in the prediction of failure envelopes for filament wound materials subjected to biaxial loading // Composites. -1978. -V.3, № 4. -P. 243-246.

226. Hull D., Legg M.J., Spenser B. Failure of glass-polyester filament wound pipe // Composites. -1978. -V.9, № 1. -P. 17-24.

227. Jones M.I., Hull D. Microscopi of failure mechanisms in filament -wound pipe // J. Mater. Seines. -1979. -V. 14, № 1. -P.165-174.

228. Rotem A., Hashin Z. Failure modes of angle laminates // Journal of composite materials. -1975. -V. 9, № 2. -P. 191-206.

229. Экспериментальные исследования некоторых особенностей деформирования и разрушения слоистого углепластика / Зиновьев П.А., Пе-сошников Е.М., Попов Б.Г., Таирова Л.П. // Механика композитных материалов. -1980. -№2. -С. 241-245.

230. Болотин В.В., Гольденблат И.Н, Смирнов А.Ф. Строительная механика. Современное состояние и перспектива развития. -М.: Гос-стройиздат, 1972. -192 с.

231. Берт И.В. Механические испытания композитов / Пер. с англ. // Композиционные материалы. Т.6. Анализ и проектирование конструкций. 4.2. -М.: Машиностроение, 1978. -С. 81-138.

232. Прозен С. Разрушающие и неразрушающие методы испытаний // Волокнистые композиционные материалы. -М.: Мир, 1967. -С. 187-202.

233. Бенин А.В., Елизаров С.В. О масштабных факторах при испытаниях хрупких материалов // Сборник трудов IV Международной конференции «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте» 29-30 июня 1999 г.». -СПб.: ПГУПС, 1999. -С.20-22.

234. Тарнопольский Ю.М., Кинцис Т.Я. Методы статических испытаний армированных материалов. 3-е изд. перераб. и доп. -М.: Химия, 1981.-272 с.

235. Николаев В.П., Попов В.Д., Сборовский А.К. Прочность и надежность намоточных стеклопластиков. -Л.: Машиностроение, 1983. -168 с.

236. Гершберг М.В., Ильюшин С.В., Смирнов В.И. Неразрушающие методы контроля судостроительных стеклопластиков. -Л.: Судостроение, 1971.- 199 с.

237. Латишенко В.А. Диагностика жесткости и прочности материалов. -Рига: Зинатне, 1968. 320 с.

238. Методы испытаний, контроля и исследования машиностроительных материалов. Справочное пособие / Под ред. А.Т. Туманова. В 3-х т. Т.З. Методы исследования неметаллических материалов. -М.: Машиностроение, 1974. 283 с.

239. Потапов А.И. Контроль качества и прогнозирование надежности конструкций из композиционных материалов. -Л.: Машиностроение, 1980.-251 с.

240. Уржумцев Ю.С., Максимов Р.Д. Прогностика деформативности полимерных материалов. -Рига: Зинатне, 1975. 416 с.

241. Захаров В.Н. О выборе размеров и формы образцов для испытаний стеклопластиков на изгиб // Заводская лаборатория. -1976. -Т.42. № 6. -С. 736-737.

242. Sandhu R.S. Nonlinear behavior of unidirectional and angle ply laminates // Journal of Aircraft. -1976. -Vol. 13, № 2. -P. 104-111.

243. Циплаков О.Г. Основы формирования стеклопластиковых оболочек -Л.: Машиностроение, 1968. 176 с.

244. Junean P.W., Jr.Shenker L.H., Saffire V.N. Optimization of a boron filament reinforced composite matrix // Composite materials: testing and design, ASTM STP 460. -Philadelphia. Pa. -1969. -P. 170-181.

245. Благонадежин В.Л., Мурзаханов Г.Х., Николаев В.П. Методы экспериментального исследования композиционных материалов и конструкций из них. -М.: Изд-во МЭИ, 1976. 104 с.

246. Болотин В.В. Некоторые вопросы механики композитных полимерных материалов // Механика полимеров. -1975. -№ 1. -С. 126-133.

247. Guess T.R. Gerstle F.P. Deformation and fracture of resin matrix composites in combined stress states // Journal of composite materials. -1977. -Vol. 11, №2.-P. 146-163.

248. Marlowe D.E., Sunshinsky G.F., Dexter H.B. Elastie torsional buckling of thin-walled conposite silinders // Composite materials: testing and design ( Third conference) ASTM STP 546. -Philadelphia. Pa. -1974. -P. 84108.

249. Owen M.J., Griffiths J.R.Evaluation of bixial stress failure surfaces for a glass fabric reinforced polyester resin unter static and fatigue loading // Journal of materials. -1978. -Vol. 13, № 7. -P. 1521-1537.

250. Rosenov V.W.K. Wind angly effects in glass fibre-reinforced polyester filament wound pipes // Composites. -1984. -Vol. 15, № 2. -P. 144-152.

251. Sden P.D., Leadbetter D., Griggs P.R., Eckold G.C. The strength of a filanent wound composite under fiaxial loading // Composites. -1978. -Vol. 9, № 4. -P.247-250.

252. Методы оценки прочности стеклопластика, изготовленного намоткой / В.Д. Попов, В.П. Николаев, Н.Ф. Савельева и др. -Л.: ЦНИИ "Румб", 1977.- 178 с.

253. Пелех Б.Л. Некоторые вопросы развития теории и методов расчета анизотропных оболочек и пластин с конечной сдвиговой жесткостью. Обзор // Механика полимеров. -1975. -№ 2. -С.269-284.

254. Пластины и оболочки из стеклопластиков / В.Л. Бажанов, И.И. Гольденблат, В.А. Копнов и др. Под ред. И.И. Гольденблата. -М.: Высшая школа, 1970. 407 с.

255. Курнаев В.М. и др. Прочность и устойчивость оболочек с заполнителем / В.М. Курнаев, В.А. Постнов, А.К. Сборовский, А.Л. Туник // Вопросы судостроения. -1974. -Вып. 4. -С. 139-151.

256. Рач В.А., Цой Н.Г. Тензометр и захват для исследования сдвиговых характеристик стеклопластика на трубчатых образцах // Заводская лаборатория. -1979. -№> 6. -С. 576-577.

257. Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. -М.: Наука, 1967.-964 с.

258. Лейзерах В.М., Секлетов С.В. Экспериментальное исследование устойчивости стеклопластиковых цилиндрических оболочек при длительном приложении крутящих моментов // Механика композитных материалов. -1982. -№6. -С. 1029-1033.

259. Сидорин Я.С. Экспериментальное исследование анизотропии стеклопластика при сдвиге // Заводская лаборатория. -1966. -№ 5. -С. 594-597.

260. Испытательная техника. Справочник. В 2-х кн. / Под ред. В.В. Клюева. -М: Машиностроение, 1982; Кн.1 528 е.; Кн. 2. - 560 с.

261. А.Л. Абибов и др. Применение конструкционных пластмасс в производстве летательных аппаратов / А.Л. Абибов, Б.В. Бойцов, Г.А. Молодцов, И.Ю. Шейдеман. / Под ред. А.Л. Абибова. -М.: Машиностроение, 1971. 190 с.

262. Рогинский СЛ., Канович М.З., Колтунов М.А. Высокопрочные стеклопластики. -М.: Химия, 1979. 144 с.

263. Булманис В.Н., Панфилов Н.А., Портнов Г.Г. Оценка влияния трансверсальных свойств на несущую способность колец из однонаправленных композитов, работающих под давлением // Механика полимеров. -1976.-№ 4.-С. 740-743.

264. Парцевский В.В. Устойчивость кольца при сжатии резиновым манжетом // Тр. МЭИ. -1973. -Вып. 164. -С. 74-78.

265. Парцевский В.В., Гольдман А.Я. О механических испытаниях кольцевых образцов из стклопластиков // Тр. МЭИ. -1970. -Вып.74. -С. 125-128.

266. Сборовский А.К., Савельева Н.Ф. Механизм разрушения ориентированных стеклопластиков при сжатии // Вопросы судостроения. -1976. -Вып. 12.-С. 12-18.

267. Немец Я., Серенсен С.В., Стреляев B.C. Прочность пластмасс. / Под ред. С.В. Серенсена. -М.: Машиностроение, 1970. 335 с.

268. Савельева Н.Ф., Смирнов В.И., Харченко В.П. О методах испытаний на растяжение и сжатие некоторых полиэфирных стеклопластиков // Свойства полиэфирных стеклопластиков и методы их контроля. -Л.: Судостроение, 1967. -С. 66-124.

269. Савельева Н.Ф., Сборовский А.К. Испытания намоточных стеклопластиков со сложными схемами армирования на растяжение и сжатие // Свойства судостроительных стеклопластиков и методы их контроля. -1974.-Вып. 3. -С.22-38.

270. Тарнопольский Ю.М., Жигун И.Г. Современное состояние методов статических испытаний композитов // Заводская лаборатория. -1982.-№3.-С.55-59.

271. Ciao С.С., Moore R.L., Chiao Т.Т. Measurement of sear properties of fibre composites: Part 1.Evaluation of test methods // Composites. -1977. -Vol. 8, № 3. -P. 161-169.

272. Tarnopolskiy Yu.V., Skudra A.M. Advanced test methods for composites // In: Composite materials. 9 Reports of the first Soviet-Japanese symposium on composite materials). Moscow university press. -1979. -P. 326343.

273. Voloshin A., Arcan M. Failure of unidirectional fiber-reinforced materials new methodology and results // Experimental mechanics. -1980. -Vol. 20, № 8. -P. 280-284.

274. Voloshin A., Arcan M. Puresheare moduli of unidirectional fibre-recnforced materials ( FRM) // Fibre science and techology. -1980. -Vol. 13, №2 -P. 125-134.

275. Wang S.S., Goet D.P., Cortent H.T. Shtar fatigue degradation and fracture of random short-fiber SMS composite // Journal of composite ma-terifls. -1984. -Vol. 18, № 1. -P. 2-20.

276. Cole L.F., Mulvaney W.P. Strength properties of epoxy composites and castings // Modern plastics. -1967. -Vol. 44, № ю. -P. 151-162, 156, 158,212-215.

277. Kltenbreuer W. Kavitations erosion in hydraulischen Sistem / Industrie // Anzeiger. -1977. -№ 99, № 34. -S. 609-613.

278. Grein H. Kavitation-line Ubersieht // Technishe Rundschau Sulzer / Forschungheft. -1967. -№ 6. -S.38-43.

279. Шалобасов И.А. Некоторые вопросы физики кавитации, связанные с электрохимической защитой от кавитационной эрозии / Электронная обработка материалов. 1967. - № 6. -С. 38-43.

280. Kecke H.I. Kavitationserschleiss an Armaturen // Technishe information Armaturen. -1978. -№ 20. -S. 88-92.

281. Dahm B. Kavitationserscheinungen an hydraulischen Schibern und Regeln / Industrie-Anzeiger. -1975. -№ 6. -S. 1334-1338.

282. Berchtjld H., Bauchrowitz S. Beeinflussung der Zuferlasigkeit von Hydraulikventilen durch verschieiserscheinungen / Schmienungstechnik. -1978. -№ 9. -S. 234-337.

283. Свидетельство на полезную модель №5668, G10K 1/00, G10K 1/28. Устройство для возбуждения звука / Бенин А.В., Елизаров С.В., Лялинов А.Н., Невзоров Н.И. Заявка №96116451/20 от 12.08.96. // Опубл. в бюл. №12 16.12.97 г.

284. Имбрицкий М.И. Ремонт арматуры мощных электрических блоков. -М.: Энергия, 1978. 282 с.

285. Lakob Н. Betriebssicherheit Kraftwerkssiellarmauren // Technsche information Armaturen. -1977. -№ 3. -S. 85-91.

286. Bender H. Regtiarmaturen Fur Flussigkeiten bei mittieren und hohen Differenzdrucken // VGB Kraftweekstechnik. -1978. -№> 9. -S. 652-551.

287. Kasiner W., Piediek K. Trats H. Experiminielie intersuchungen zum Materialabtrag durch Erosionrjrrosion // VGB Kraftweekstechnik. -1984. -№ 5. -S. 452-465.

288. Keller H. Erosionkorrosion an Nabdampfturbine // VGB Kraftweekstechnik. -1974. -№ 5. -S. 292-295.

289. Ратнер A.B., Зеленский В.Г. Эрозия материалов теплоэнергетического оборудования. -М.: Энергия, 1966. -272 с.

290. Шальнев К.К. Кавитация, физические стороны явления, вредность в технике. Методы борьбы с кавитацией. Автореферат дис. на соискание уч. степени доктора технических наук. -М.: 1962.

291. Кеооер В.Д., Мальцев Б.К. Критические двухфазные потоки в гидравлических трактах. Обзор // Вопросы ракетной техники. -1971. -№ 3.-С.11-16.

292. Арнтд, Иппен. Влияние шероховатости поверхности на возникновение кавитации // Теоретические основы инженерных расчетов. -1968. -№ 3. -С. 135-149.

293. Трояновский Б.М. Турбины для атомных электростанций. -М.: Энергия, 1978.-232 с.

294. Поваров О.А., Томаров Г.В. Эрозионно-коррозионный износ металла паровых турбин // Теплоэнергетика. -1985. -№ 9. -С. 39-43.

295. Эрозия. Под ред. К.Прис. -М.: Мир, 1982. 464 с.

296. Kunze I., Nowak I. Erosionkorrosion Untersuchungen in Einer Nabdampfversuchsstrecke // Werkstoffe und Korrosion. -1982. -№ 33. -S. 14-22.

297. Поваров О.А. и др. Влияние поверхностно-активного вещества ОДА на щелевую эрозию металлов / О.А.Поваров, Е.Г.Васильченко, Б.Я.Ивницкий, И.А.Шалобасов // Теплоэнергетика. -1982. -№ 11. -С. 4849.

298. Хаммит Ф.Г. Об эрозионном износе металлиических материалов // Машиноведение. -1971. -№ 1. -С. 86-94.

299. Плессет М.С. Влияние температуры на кавитационное изнашивание. // Теоретические основы инженерных расчетов. -1972. -№ 3. -С.48.

300. Shainev К.К., Varga 1.1., Sebestyen G. Erosion by Cavitation or impegement / ASTM. -1967. -Sep. 408. -P. 220.

301. Козырев С.П. и др. Динамика кавитационных каверн при дозировании октадециламина / Козырев С.П., Шалобасов И.Ф., Михайлов В.А., Васильченко Е.Г. // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. -1987. -№ 8. -С.163-168.

302. Перельман Р.Г., Пряхин В.В. Эрозия элементов паровых турбин. -М.: Энергоатомиздат, 1986. -164 с.

303. Спринжер Дж.С. Эрозия при воздействии капель жидкости. -М.: Машиностроение, 1981. -198 с.

304. Поваров О.А., Пряхин В.В., Рыженков В.А. Эрозионный износ металлов при соударениях с каплями жидкости. // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. -1985. -№ 4. -С. 155-158.

305. Михайлов В.А. Повышение эрозионной стойкости элементов энергетического оборудования при использовании микродобавок ПАВ. Автореф. дисс. канд. техн. наук. -М.: ВНИИАМ, 1987.

306. Герасимов Б.И. использование магнитострикционной установки для получения характеристики сравнительной кавитационной стойкости материалов. // Энергомашиностроение. -1980. -№ 11. -С. 29-31.

307. Фомин В.В. Гидроэрозия металлов. -М.: Машиностроение, 1977.-275 с.

308. Гринберг А.Я. Оценка комплексного влияния коррозионно-механических факторов на стойкость машиностроительных металлов и сплавов. Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Тула, 1981. 20 с.

309. Поваров О.А., Томаров Г.В. Эрозионно-коррозионный износ металла во влажном паре. // Теплоэнергетика. -1985. -№ 9. С. 39-43.

310. Михайлов В.А. и др. Изнашивание металлов при воздействии высокоскоростного потока влажного пара и воды. / Михайлов В.А., Томаров Г.В., Шалобасов И.А., Васильченко Е.Г. // Энергомашиностроение. -1987. -№ 12.-С. 11-14.

311. Ивницкий Б.Я. Материалы уплотнительных поверхностей затворов арматуры ТЭС и АЭС. -М.: НИИ Эинформэнергомаш, 1985. 52 с. -(Энерг. машиностроение: Обзор, информ. / НИИ экономики, орг. пр-ва и техн.-экон. информ. в энерг. машиностроении; Вып. 6).

312. Композиционные материалы / Под ред. Л. Браутмана и Р.Крока; Т.З: Применение композиционных материалов в технике. -М.: Машиностроение, 1978. 512 с.

313. Композиционные материалы в конструкции летательных аппаратов: Пер с англ. / Под ред. А.Л.Абибова. -М.: Машиностроение, 1975. -272 с.

314. Макеев В.П., Ершов Н.П. Конструкции из композиционных материалов в современной технике // Журн. Всесоюзного химич. о-ва им. Д.И.Менделеева. -1978. -№ 3. -С. 245-248.

315. Прочность корпуса судна из стеклопластика /М.К. Смирнова, В.П. Соколов, Я.С. Сидорин, А.П. Иванов. -Л.: Судостроение, 1965. -332 с.

316. Дитц А.Г.Х. Строительная промышленность. // Композиционные материалы/ Под ред. Л. Браутмана и Р. Крока; Т.З: Применение композиционных материалов в технике. -М.: Машиностроение, 1978. -С. 260-307.

317. Рерль Экхард. Правда о ПВХ и пластмассовых окнах // Строительные материалы. -1998. -№ 7. -С. 39-40.

318. Бунаков В.А., Протасов В.Д. Сетчатые цилиндрические оболочки // Механика композитных материалов. -1989. -№ 6. -С. 1046-1053.

319. А.С. 1631204 (СССР). МКИ5 5F 16 F1/38. Амортизатор / В.З. Васильев, А.Н. Лялинов, Я.К. Кульгавий, Н.Н. Ометова, Н.В. Калмыков, С.В. Елизаров, ЛИИЖТ (СССР). -4694682/27; Заявл. 24.05.89 // Открытия. Изобретения. -1991. -№8. -С.91.

320. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Химмлер К.Г. Полимерные композиционные материалы в строительстве / Под ред. В.И.Соломатова. М.: Стройиздат, 1988. - 312 с.

321. Елизаров С.В., Зарякин А.Е., Николаев В.П. Композиционные материалы в элементах конструкций тепловых электростанций // Вестник МЭИ. -1999. -№5. -С.22-25.

322. Коробейников А.Г., Пичугин B.C., Степанычев Е.И. Влияние технологии на механические характеристики сетчатых оболочек из намоточных композитов // Механика композитных материалов. -1990. -№ 6. -С. 1119-1122.

323. Цимбалов М.М. Изобретения ученых высшей школы на Всемирном салоне изобретений "Брюссель эврика -97" // Инновации. -1998. -№ 1. -С.48-50.

324. Пичугин B.C., Челноков Р.Н. Деформативность и несущая способность сетчатых стержневых элементов из композитов с металлическими фитингами // Механика композитных материалов. -1995. -Т.31, № 3.-С. 387-392.

325. Силаенков Е.С. Нормативная база системы утепления наружных стен //. № 3. с. 387-392.

326. Дмитриев А.И. и др. Физико-механические свойства стекло-фибробетона и перспективы его применения в мостостроении / А.И. Дмитриев, Н.В. Смирнов, Н.В. Филимонова, В.Г. Решетников // Транспортное строительство. -1998. -№ 7. -С. 12-15.

327. Зайцев К.И. Стеклопластиковые трубы промыслового сортамента. // Строительство трубопроводов. -1977. -№ 3. -С.2-4.

328. На железных дорогах мира // Железнодорожный транспорт. -1997.-№ 1.-С. 78-80.

329. Амбарцумян В. Безопасность движения и дороги // Автомобильный транспорт. -1997. -№ 11. -С. 47-49.

330. Кондратьев В.Г., Ерошенко В.Н., Шестаков В.Г. Солнцезащитные навесы для укрепления основания земляного полотна дорог на веч-номерзлых грунтах // Транспортное строительство. -1998. -№ 8. -С. 1519.

331. Композиционные материалы: Справочник / В.В. Васильев, В.Д. Протасов, В.В. Болотин и др./ Под общей ред. В.В.Васильева, Ю.М. Тар-нопольского. М.: Машиностроение, 1990. - 512 с.

332. Справочник по композиционным материалам: В 2-х кн. Кн.2 / Под ред. Дж.Любина; Пер с англ. А.Б.Геллера и др.; Под ред. Б.Э.Геллеоа. -М.: Машиностроение, 1988. 584 с.

333. Васильев В.В., Елпатьевский А.Н. Прочность цилиндрических оболочек из армированных материалов. -М.: Машиностроение, 1972. -167 с.

334. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. -М.: Госстрой СССР, 1987.

335. СНиП 2.09.03-85. Сооружения промышленных предприятий. -М.: Госстрой СССР, 1986.

336. ГОСТ 15860 84. Баллоны стальные сварные для сжиженных углеводородных газов на давление до 1,6 МПа.

337. Портнов Г.Г., Тарнопольский Ю.М. Энергоемкость вращающихся дисков и оболочек из композитов // Механика композитных материалов. -1982. -№ 2. -С. 290-300.