210 / 397
Механики XXI веку. №16 2017 г.
210
где
n
– общее число слоев композиционного материала,
m
– общее число пакетов,
k
n
– число слоев в пакете.
Далее определяем жесткостные характеристики многослойного композита –
x
E ,
y
E
,
xy
G
,
μ
,
xy
μ
и
yx
μ
:
.
μ μ;
μ;
μ
;
;
;
22
12
11
12
66
11
2
12
22
22
2
12
11
x
y
xy
yx
xy
xy
y
x
E
E
A
A
A
A
A G
A
A A E
A
A A E
(4)
Результаты, полученные с помощью пакета Mathcad:
322 ,0
; 322 ,0
;
25610
;
66780
;
66780
2
2
2
xy
yx
xy
y
x
мм
Н
G
мм
Н
E
мм
Н
Е
.
(5)
Проводим расчёт фланцев из стали и стеклопластика в системе Ansys [5]. На рисунках
1 и 2 представлены расчеты напряженно-деформированного состояния фланцев. Результаты
расчетов представлены в таблице 1.
Таблица 1
Материал
Максимальное перемещение,
мм
Максимальное напряжение,
МПа
Сталь 35
0,0635
144
Стеклопластик
1,591
147
а)
б)
Рис. 1. Эпюры напряжений (а) и перемещений (б) во фланце, изготовленном из стали 35
а)
б)
Рис. 2. Эпюры напряжений (а) и перемещений (б) во фланце, изготовленном из стеклопластика
Выводы:
В данной статье рассмотрено напряженно-деформированное состояние
фланцев из композиционного материала и стали.
Из данного исследования можно сделать следующие выводы: