Вероятностный подход к задаче моделирования повреждения композиционных пластин при ударе

Abstract

Предложена вероятностная модель повреждения и разрушения композиционного материала при ударном нагружении, в соответствии с которой параметры повреждения рассматриваются как вероятностные функции деформации, скорости деформации и температуры с заданным распределением плотности вероятности. Методом конечных элементов проведен численный расчет на прочность пластин волоконно-упрочненного материала в диапазоне скоростей соударения до 1200 м/с. Проанализированы особенности динамики энергопоглощения и размеров повреждения пластины в зависимости от скорости удара.

Запропоновано ймовірнісну модель пошкодження і руйнування композиційного матеріалу при ударному навантаженні, згідно з якою параметри пошкодження розглядаються як імовірнісні функції деформації, швидкості деформації та температури із заданим розподілом густини імовірності. Методом скінченних елементів проведено чисельний розрахунок на міцність пластин волоконно-зміцненого матеріалу в діапазоні швидкостей співударяння до 1200 м/с. Проаналізовано особливості динаміки енергопоглинання і розмірів пошкодження пластини в залежності від швидкості удару.

The probability damage and fracture model for a composite material under impact loading is proposed. Within this model, the damage parameters are regarded as the probability functions of strain, strain rate, and temperature with a preset probability density. FEM numerical strength computations for fiber-reinforced plates were carried out in the range of impact velocities up to 1200 m/s. The dynamics of energy absorption and plate damage levels with the impact velocity were analyzed.