Сборщиков Сергей Васильевич

С. 748-770

С. 243-265

С помощью метода многомасштабной гомогенизации разработана 3-х уровневая модель керамических композиционных материалов на основе реакционно-связанного SiC . Численное моделирование осуществляется путем конечно-элементного решения серий локальных задач на ячейках периодичности трёх структурных уровней. Проведены расчеты полей тензоров концентрации напряжений в матрицах и наполнителях. Для расчета прочностных характеристик композитов применен новый критерий прочности матрицы и наполнителей при многоосном напряженном состоянии, учитывающий существенное  (более, чем на порядок) различие свойств керамики при растяжении и сжатии. Предложена модель, учитывающая масштабный эффект прочности керамических композитов. Проведено численное исследование процессов последовательного микроразрушения керамических композитов вплоть до полного разрушения. Результаты расчетов показали, что при наличии полидисперсной структуры керамики изменение концентрации более крупных фракций играет менее существенную роль, чем содержание фракции мелких частиц.

Разработана математическая многоуровневая модель для расчета термоупругих характеристик тканевых композиционных материалов на неорганическом алюмо-хромофосфатном связующем при высоких температурах, которая учитывает процессы физико-химических превращений,  протекающих алюмо-хромофосфатном связующем и стеклянных волокнах при высоких температурах. Проведено сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными, показано, что разработанная модель  позволяет прогнозировать сложный нелинейных характер изменения упругих свойств неорганических композитов при нагреве до 1600 К. Разработанная модель может быть применена для прогнозирования изменения упругих характеристик композиционных материалов на неорганической матрице при сложных режимах нагрева.