композит, остаточные напряжения, дефект, разрушение, интенсивность освобождения энергии.

В настоящей работе изучено влияние наличия остаточных напряжений в образце углерод-эпоксидного композита, сформировавшихся в процессе его производства, на такие возможные дефекты как межслоевое расслоение. Исследование посвящено анализу НДС в регулярных образцах вблизи зоны дефекта в течение цикла отверждения, а также при образовании свободного края в материале после разреза в зависимости от длины трещины. Для моделирования процесса отверждения решалась связанная тепловая и прочностная задача в условиях плоской деформации. Для описания поведения композитного материала в процессе производства, включая процессы формования, полимеризации, развития остаточных напряжений и деформаций, была разработана и реализована специальная пользовательская подпрограмма для ПО ABAQUS. В частности, в данной работе была проанализирована история величин скоростей энерговыделения в режимах раскрытия трещины по механизму нормального отрыва и поперечного сдвига в процессе полимеризации и последующего разрезания с образованием свободного края.

Обнаружен незначительный рост значений GI, GII в вершине трещины в процессе полимеризации и многократное превышение этих значений после механического среза. В результате численного моделирования выявлено, что остаточные напряжения не оказывают существенного влияния на рост дефекта в композите на этапе его изготовления, но при приложении дальнейшей нагрузки на образец могут способствовать интенсивному росту расслоения.

Бондарчук Дарья Александровна e-mail: bondarchuk.da@gmail.com, аспирант, МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия.

Федулов Борис Никитович e-mail: fedulov.b@mail.ru, д.ф.-м.н., МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия.

Ломакин Евгений Викторович e-mail: evlomakin@yandex.ru, д.ф.-м.н., чл.-к. РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия.