Изложены модели термомеханического поведения композитов с учетом внутренних физико-химических превращений: термодеструкции, абляции и других при высоких температурах. Рассмотрены структурные методы расчета эффективных термомеханических и теплофизических характеристик аблирующих матриц, волокон, однонаправленных и тканевых композитов по свойствам составляющих их фаз. Большое внимание уделено сравнению результатов моделирования с экспериментальными данными. Представлены методы расчета термопрочности конструкций из композитов в условиях неравномерного нагрева и процессов абляции.

Для научных и инженерно-технических работников проектно-конструкторских и научно-исследовательских организаций, а также преподавателей, аспирантов и студентов, обучающихся по специальностям: механика композитов, механика многофазных сред, термодинамика и термомеханика.

Другие научные труды Димитриенко Ю.И.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ЧАСТЬ I. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ МЕХАНИКИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Глава 1. Композиционные материалы при высоких температурах
1.1. Основные типы высокотемпературных воздействий на композиционные материалы
1.2. Процессы абляции композитов
1.3. Эффекты в композиционных материалах при высоких температурах
1.4. Физическая модель аблирующего композиционного материала

Глава 2. Основные уравнения механики многофазных сред для аблирующих композиционных материалов
2.1. Законы сохранения
2.2. Определяющие соотношения для фаз аблирующих композитов
2.3. Соотношения на поверхности раздела фаз
2.4. Уравнение для скорости фазового превращения
2.5. Случай бесконечно малых деформаций твердых фаз

Глава 3. Математическая модель аблирующих композиционных материалов
3.1. Основные предположения
3.2. Постановка задачи термомеханики аблирующих композитов
3.3. Метод асимптотического осреднения
3.4. Осреднение процессов в аблирующих композитах
3.5. Анализ метода асимптотического осреднения
3.6. Постановка задач для композитов с аблирующими матрицей и волокнами

ЧАСТЬ II. МИКРОМЕХАНИКА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Глава 4. Матрицы при высоких температурах
4.1. Изменение плотности матриц
4.2. Эффективные упругие свойства аблирующих матриц
4.3. Тепловое расширение и усадка матриц при высоких температурах
4.4. Прочность матриц при высоких температурах
4.5. Теплопроводность и теплоемкость аблирующих матриц
4.6. Газопроницаемость матриц

Глава 5. Армирующие волокна при высоких температурах
5.1. Изменение фазового состава волокон при нагреве
5.2. Теплопроводность и теплоемкость аблирующих волокон
5.3. Изменение упругих свойств волокон при нагреве
5.4. Тепловая деформация волокон
5.5. Прочностные свойства волокон

Глава 6. Однонаправленные композиционные материалы при высоких температурах
6.1. Структурная модель однонаправленного композита
6.2. Модель микрокомпозита
6.3. Термоупругие характеристики и теплопроводность однонаправленных композитов
6.4. Термопрочность однонаправленных композитов
6.5. Тепловое расширение/усадка

Глава 7. Тканевые композиционные материалы
7.1. Модель структуры аблирующего тканевого композита
7.2. Модель слоя с искривленными нитями
7.3. Определяющие соотношения для аблирующих тканевых композитов
7.4. Термоупругие модули и коэффициенты теплопроводности тканевых композитов
7.5. Тепловые деформации
7.6. Коэффициенты межфазного взаимодействия
7.7. Теплопрочность
7.8. Теплофизические свойства тканевых композитов
7.9. Газопроницаемость

ЧАСТЬ III. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПРИ НЕРАВНОМЕРНОМ НАГРЕВЕ

Глава 8. Эффекты в композиционных материалах, вызванные неравномерным нагревом
8.1. Внутренний тепломассоперенос и напряжения в термодеструктирующих композитах
       при неравномерном нагреве
8.2. Плоские задачи термомеханики композитов при высоких температурах
8.3. Тепловая деформация, напряжения и несущая способность композитной пластины при неравномерном нагреве

Глава 9. Линейная абляция в композиционных материалах
9.1. Основные типы линейной абляции композитов
9.2. Скорость горения
9.3. Скорость сублимации
9.4. Скорость термомеханической эрозии
9.5. Скорость плавления
9.6. Сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными
9.7. Тепловой баланс на аблирующей поверхности
9.8. Критерии эффективности композитов

Глава 10. Термонапряжения в конструкциях из композиционных материалов при высоких температурах
10.1. Осесимметричные задачи термомеханики композитов при высоких температурах
10.2. Термонапряжения в композитных конструкциях теплоэнергетических систем
10.3. Термонапряжения в теплозащитных конструкциях при газодинамическом нагреве
10.4. Термонапряжения в теплозащитных конструкциях при аэродинамическом нагреве
10.5. Термонапряжения в композитах при локальном нагреве

Глава 11. Механика композиционных тонкостенных оболочек при высоких температурах
11.1. Основные уравнения для тонкостенных оболочек при высоких температурах
11.2. Основные предположения для тонкостенных аблирующих оболочек
11.3. Особенности теории композиционных оболочек при высоких температурах
11.4. Цилиндрические композиционные оболочки при высоких температурах
11.5. Разрушение конструкций из композитов при высоких температурах

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ