Preview

Чебышевский сборник

Расширенный поиск

МНОГОМАСШТАБНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОНИЖЕННОГО ПОРЯДКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕГРАДАЦИИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВЛАГИ

https://doi.org/10.22405/2226-8383-2017-18-3-279-289

Полный текст:

Аннотация

Имеется множество факторов, влияющих на деградацию композиционных материалов под  действием окружающей среды. В настоящей работе изучается два источника деградации. Во- первых, мы исследуем накопление повреждений в материале, состоящем из углеродных волокон и эпоксидной смолы, при циклическом нагружении. Во-вторых, развит  многомасштабный и мультифизический подход к исследованию деградации материала,  состоящего из стекловолокна и нейлона, вследствие накопления влаги. Мультифизический и  многомасштабный подход учитывает совместное протекание реакционно-диффузионных и механических процессов на нескольких масштабных уровнях.

Об авторах

Зифенг Юань
Columbia University
Колумбия

Postdoctoral Researcher in the City of New York



Джейкоб Фиш
Columbia University
Колумбия

The Carleton Professor, in the City of New York (Civil Engineering and Engineering Mechanics)



Список литературы

1. Gerard, B., G. Pijaudier-Cabot, and C. Laborderie, Coupled diffusiondamage modelling and the implications on failure due to strain localisation. International Journal of Solids and Structures. International Journal of Solids and Structures, 35(31-32): p. 4107-4120.

2. Gerard, B., C. Le Bellego, and O. Bernanrd, Simplified modelling of calcium leaching of concrete in various environment. Materials and Structures, 2002. 35: p. 632-640.

3. Ulm, F.J., E. Lemarchand, and F. Heukamp, H., Elements of chemomechanics of calcium leaching of cement-based materials at different scales. Engineering Fracture Mechanics, 2003. 70: p. 871-889.

4. Terada, K. and M. Kurumatani, Two-scale diffusion–deformation coupling model for material deterioration involving micro-crack propagation. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 2010. 83(4): p. 426-451.

5. Q. Yu and J. Fish, Multiscale asymptotic homogenization for multiphysics problems with multiple spatial and temporal scales: a coupled thermoviscoelastic example problem, International journal of solids and structures 39 (26), 6429-6452, 2002

6. Kuznetsov, S. and J. Fish, Mathematical homogenization theory for electroactive continuum. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 2012. 91(11): p. 1199-1226.

7. D. Klepach and T.I. Zohdi. Modeling and simulation of deformationdependent diffusion in composite media. Composites Part B: Engineering. Volume 56, 413-423, 2014

8. T.I Zohdi and P. Wriggers. Introduction to computational micromechanics. Second Reprinting. Springer-Verlag., 2008.

9. T.I. Zohdi. An adaptive-recursive staggering strategy for simulating multifield coupled processes in microheterogeneous solids. The International Journal of Numerical Methods in Engineering. 53, 1511-1532, 2002.

10. T.I. Zohdi. Modeling and simulation of a class of coupled thermo-chemomechanical processes in multiphase solids. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. Vol. 193/6-8 679-699, 2004.

11. M. Bailakanavar, J. Fish, V. Aitharaju and W. Rodgers, Coupling of moisture diffusion and mechanical deformation in polymer matrix composites Volume 98, Issue 12, pages 859–880, 2014.

12. R.J. Atkin and R.E. Craine. Continuum theories of mixtures: basic theory and historical development. Q.J. Mechanics Appl. Math., 29(2), 209–244, 1976.

13. R.M. Bowen. Theory of mixture. Continuum Physics III, 1–127, 1976.

14. R. Dunwoody. A thermomechanical theory of diffusion in solid-fluid mixtures. Arch. Ration. Mech. Anal. 38, 348–371, 1970.

15. K. Hutter and K. J¨ohnk. Continuum Methods of Physical Modeling. Springer, Berlin, 2004

16. S. Lustig, J. Caruthers and N. Peppas. Continuum thermodynamics and transport theory for polymer-fluid mixtures. Chem. Eng. Sci., 47, 3037–3057, 1992.

17. I. M¨uller. A thermodynamic theory of mixtures of fluids. Arch. Ration. Mech. Anal. 28, 1–39, 1968.

18. N. Quang, I. Samoh´yl and H. Thoang. Irreversible (rational) thermodynamics of mixtures of a solid substance with chemical reacting fluids. Collect. Czech. Chem. Commun. 53, 1620–1635, 1988.

19. I. Samoh´yl and X.N.M. ˇS´ıpek. Irreversible (rational) thermodynamics of fluidsolid mixtures. Collect. Czech. Chem. Commun. 50, 2346–2363, 1985.

20. C. Truesdell C. Mechanical basis of diffusion. J. Chem. Phys. Vol. 37, pp. 2336–2344, 1962.

21. V. Aitharaju, W. Rodgers, Internal General Motors Report, 2010.

22. H. K. Reimschuessel, “Relationships on the effect of water on glass transition temperature and young’s modulus of nylon 6,” J. Polym. Sci. Polym. Chem. Ed., vol. 16, no. 6, pp. 1229–1236, Jun. 1978.

23. J. Fish, Practical Multiscaling, Wiley 2013

24. Z. Yuan and J. Fish. Hierarchical model reduction at multiple scales. Hierarchical Model Reduction at Multiple Scales,"International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 79, Issue 3, pp. 314–339, (2009)


Для цитирования:


Юань З., Фиш Д. МНОГОМАСШТАБНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОНИЖЕННОГО ПОРЯДКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕГРАДАЦИИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВЛАГИ. Чебышевский сборник. 2017;18(3):279-289. https://doi.org/10.22405/2226-8383-2017-18-3-279-289

For citation:


Yuan Z., Fish J. REDUCED ORDER MULTISCALE ANALYSIS OF MOISTURE DEGRADATION IN COMPOSITE MATERIALS. Chebyshevskii Sbornik. 2017;18(3):279-289. (In Russ.) https://doi.org/10.22405/2226-8383-2017-18-3-279-289

Просмотров: 118


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-8383 (Print)