В работе рассматриваются процессы влагопереноса, происходящие в полимерных композитах, армированных базальтовыми непрерывными волокнами, а также изучается влияние влаги на динамические механические свойства, температуру стеклования связующего и термическое расширение базальтопластиков для выявления физико-химических процессов, сопровождающих влагопоглощение.

Представленная работа начинает цикл исследований по изучению принципов физической и химической модификации углеродными наноматериалами технического углерода — основного наполнителя эластомерных композиций на основе каучуков общего и специального назначения. В работе проведены измерения ряда свойств, резиновых смесей и вулканизатов с различным содержанием углеродных наноструктур. Методами растровой электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии изучена надмолекулярная структура, формирующаяся на различных стадиях подготовки вулканизата. Рассмотрена взаимосвязь структуры и механических свойств.

Проводится обобщение на область конечных деформаций некоторых известных моделей с использованием параметрического класса голономных энергетически сопряженных тензорных мер. На примере задачи о простом сдвиге показаны существенные различия решений, полученных с использованием разных мер конечных деформаций и напряжений из предложенного класса, что предоставляет возможность более качественного описания механического поведения того или иного материала посредством выбора наиболее подходящей модели..

Методом компьютерного моделирования поведения конструкционных материалов в условиях ударно-волнового нагружения проведён анализ результатов испытаний на копровой установке моделей стальных трубобетонных и железобетонных колонн на неоднократный торцевой удар падающего груза. Получено удовлетворительное согласование данных экспериментальных испытаний с результатами математического моделирования.

Композиционный сверхпроводник рассматривается как полидисперсная система с цилиндрическими включениями. Описывается поведение такой модели при многопереходном волочении. Получена зависимость предельных деформаций при изготовлении сверхпроводников для международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР). Приведенная методика позволяет определять предельные деформации при производстве длинномерных композиционных материалов.

Изучается кусочно-однородная упругая плоскость, составленная из двух различных упругих полуплоскостей, между которыми расположена система тонких жестких прямолинейных включений. Одно включение отсоединено от среды и контактирует с ней подобно гладкому жесткому штампу, а все остальные жестко соединены с окружающей их средой. Рассматривается плоское деформированное состояние, порожденное заданными на бесконечности напряжениями. Задача сводится к комбинации матричной краевой задачи Римана теории аналитических функций с матричной задачей Гильберта, которая решается в квадратурах путем сведения к двум отдельным краевым задачам Римана на двулистной римановой поверхности. Находятся явно комплексные потенциалы составной упругой плоскости, коэффициенты интенсивности напряжений вблизи вершин включений. Приводятся числовые примеры.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований по определению деформационных и прочностных характеристик полимерных композитов (наполнитель — углеволокно, связующее — эпоксидная смола): получены диаграммы растяжение-сжатие, диаграмма зависимости коэффициента линейного температурного расширения в зависимости от температуры, определены значения предельных напряжений межслойного сдвига по результатам испытаний образца методом трехточечного изгиба.

В работе рассмотрен статистический метод определения коэффициента безопасности геодезических сетчатых композитных авиационных конструкций. Особенность геодезических конструкций, отличающая их от традиционных стрингерных конструкций, заключается в том, что основными несущими элементами в них являются ориентированные в различных направлениях ребра, а тонкая обшивка не является несущей. Поскольку в композитные сетчатые конструкции изготавливаются методом намотки из однонаправленного углепластика, обладающего высокой удельной (по отношению к плотности) прочностью и жесткостью, эти конструкции характеризуются высокой весовой и экономической эффективностью и имеют хорошие перспективы применения в авиационной технике. В связи с этим исследование надежности композитных сетчатых конструкций представляет прикладной интерес.

В работе на основе аналитических решений второй начально-краевой задачи теплопроводности в анизотропной пластине, изготовленной из композиционного материала и простейшей задачи газодинамического пограничного слоя на этой пластине исследуется сопряженный теплообмен. Разработан метод решения сопряженных задач пограничного слоя и анизотропной теплопроводности, который сводится к системам нелинейных уравнений относительно температур точек границы сопряжения. Анализируется взаимное влияние теплообмена при изменении ориентации главных осей и главных коэффициентов тензора теплопроводности.

Рассматривается прикладной метод определения частот свободных колебаний цилиндрических и конических композитных сетчатых конструкций, широко применяемых в настоящее время в космических носителях и спутниках. Конструкция моделируется тонкостенным консольным стержнем, для определения частот колебаний используется метод Ритца. В качестве приложения рассматриваются изгибные колебания цилиндрического корпуса реального космического аппарата, имеющего переменную по длине жесткость и массовые характеристики.

Представлен алгоритм компьютерного моделирования микроструктуры зернистых композиционных материалов. Приведены результаты компьютерного синтеза микроструктур зернистых композитов с разным числом структурных элементов (зёрен). Полученные микроструктуры отличаются друг от друга средними размерами зёрен и их законом распределения. По критерию сдвиго-масштабного инварианта проверены законы распределения размеров зёрен. Методом статистического моделирования проведен анализ его мощности при различных альтернативах. Дан сравнительный анализ этого критерия с критериями Колмогорова-Смирнова и хи-квадрат. Приведены результаты численного моделирования процессов деформирования и разрушения зернистых композитов.

Проводится моделирование динамического разрушения эжекционного выброса, образованного нормальным ударом сферического алюминиевого ударника по сплошной алюминиевой пластине. Моделирование объясняет существенно неоднородный характер распределения массы в конусе эжекты и подтверждает вывод, сделанный на основе экспериментов, что при разрушении эжекты образуется сравнительно небольшое число потенциально опасных частиц.

Данная статья посвящена разработке математической модели укладки ленты переменной ширины (ровницы) по заданной схеме армирования на технологическую оправку. Кроме того, в статье вводятся некоторые характеристики схемы армирования, и рассчитывается траектория движения раскладчика ленты по заданному рисунку укладки ленты. Моделирование укладки ленты переменной ширины с помощью гладкого отображения разрабатывается впервые. Существующие геометрические модели либо не учитывают ширину ленты вообще, либо предназначены для ленты постоянной ширины (препрега).

Методами зондовой микроскопии, наноиндентирования, прочностными макроиспытаниями исследованы физико-механические свойства эластомерных композитов, включающих наноразмерные частицы наполнителей различной природы. В режиме топографии поверхности, фазового контраста и модуляции силы изучена наноструктура наполненных композитов, распределение агрегатов частиц наполнителя в матрице, впервые в ходе прямых экспериментов проведена оценка структурных и механических параметров межфазных слоёв подобных объектов. Проведено сопоставление со свойсвами микронаполненных эластомерных композитов. Дана оценка мастабного фактора при деформировании в связи с регистрируемыми прочностными параметрами среды.