Denis V. Dedkov 13 lat temu
commit
2e38d92b7e
10 zmienionych plików z 923 dodań i 0 usunięć
  1. 10 0
      .gitignore
  2. 50 0
      bibliography.bib
  3. 75 0
      c1.tex
  4. 129 0
      c2.tex
  5. 197 0
      c3.tex
  6. 129 0
      common.tex
  7. 209 0
      disser.kilepr
  8. 41 0
      intro.tex
  9. 42 0
      stress_concentartors.tex
  10. 41 0
      tables.tex

+ 10 - 0
.gitignore

@@ -0,0 +1,10 @@
+*~
+*.backup
+*.aux
+*.bbl
+*.blg
+*.dvi
+*.log
+*.out
+*.pdf
+*.toc

+ 50 - 0
bibliography.bib

@@ -0,0 +1,50 @@
+@ARTICLE{bib:surovikin,
+  Author   = {Суровикин~В.~Ф. and Суровикин~Ю.~В. and Цеханович~М.~С.},
+  Title    = {Новые направления в технологии получения углерод-углеродных материалов. Применение углерод-углеродных материалов.},
+  Journal  = {Рос. хим. ж-л. (Ж-л Рос. хим. об-ва им. Д.~И.~Менделеева},
+  Volume   = {4},
+  Pages    = {111--118},
+  Year     = {2007},
+  Language = {russian}
+}
+
+@ARTICLE{bib:tarnapolsky,
+  Author   = {Тарнапольский~Ю.~М. and Розе~А.~В. and Жигун~И.~Г. and Гуняев~Г.~М.},
+  Title    = {Конструкционные особенности материалов, армированных высокомодульными волокнами},
+  Journal  = {Механика полимеров},
+  Volume   = {4},
+  Pages    = {676--685},
+  Year     = {1971},
+  Language = {russian}
+}
+
+@BOOK{bib:imankulova,
+  Author    = {Иманкулова~А.~С.},
+  Title     = {Тестильные композиты},
+  Publisher = {Издательский центр <<МОК>>},
+  Address   = {Б.},
+  Year      = {2005},
+  Pages     = {152},
+  Language  = {russian}
+}
+
+@BOOK{bib:bulanov,
+  Author    = {Буланов~И.~В. and Воробей~В.~В.},
+  Title     = {Технология ракетных и аэрокосмических конструкций
+из композиционных материалов},
+  Publisher = {МГТУ им. Н. Э. Баумана},
+  Address   = {М.},
+  Year      = {1998},
+  Pages     = {507},
+  Language  = {russian}
+}
+
+@ARTICLE{bib:dedkov1,
+  Author   = {Дедков~Д.~В. and Зайцев~А.~В. and Ташкинов~А.~А. },
+  Title    = {Концентрация напряжений в слое тканого композита с закрытыми внутренними технологическими порами},
+  Journal  = {Вестник ПНИПУ. Механика},
+  Volume   = {4},
+  Pages    = {29--36},
+  Year     = {2011},
+  Language = {russian}
+}

+ 75 - 0
c1.tex

@@ -0,0 +1,75 @@
+\chapter{Геометрическая модель слоя тканого КМ}
+
+\section{Придумать название}
+
+Рассмотрим слой тканого композита с армирующим каркасом полотняного
+переплетения образованного волокнами круглого поперечного сечения
+постоянного диаметра $D$, толщина которого которого составляет $2,5 D$.
+Будем считать, что искривление нитей основы и утка ткани задается
+дугой окружности $a$ с центральным углом $\alpha = \pi \mathord{\left/
+{\vphantom {\pi 4}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 4 $ и прямой $b$ (рис.
+\ref{fig:geometry}) \cite{bib:imankulova}.
+
+\begin{figure}
+ \caption{Геометрия изгиба волокна}
+ \label{fig:geometry}
+\end{figure}
+
+В процессе изготовления композита не удается исключить соприкосновения
+нитей основы и утка. Поэтому будем предполагать, что искривленные
+волокна, принадлежащие слою тканого композита с идеальной
+периодической структурой, не всегда окружены гарантированным
+слоем поликристаллической матрицы, в результате чего основа и уток
+соприкасаются. Кроме того, в силу малости деформаций будем считать углы
+$\alpha$ неизменными при нагружении слоя.
+
+Построение геометрической модели слоя тканого композита будем проводить с
+помощью платформы для численного моделирования SALOME, которая представляет
+собой набор пре- и постпроцессинга. Первоначально задуманная как
+программное обеспечение CAD-CAE, SALOME реализует возможности
+параллельных вычислений, объединяет модули, применяемые в различных
+приложениях численного моделирования и САПР. Так, например, платформа
+SALOME используется как база для проекта NURESIM (European Platform for
+NUclear REactor SIMulations), предназначенного для полномасштабного
+моделирования реакторов.
+
+На рис.~\ref{fig:defects}~а и б представлен фрагмент слоя тканого композита,
+армирующий каркас которого образован полотняным переплетением утка и основы
+(с коэффициентами армирования $\alpha_{1} = \alpha_{3} = 0,14$
+соответственно). Здесь и далее оси $x_1$ и $x_3$ ортогональной декартовой
+системы координат принадлежат плоскости слоя.
+
+В рассматриваемом случае локальными концентраторами напряжений
+являются технологические поры, возникающие в областях, расположенных
+вблизи участков волокон с наибольшей кривизной (рис.~\ref{fig:pore}), и
+дефекты, связанные со случайными разрывами нитей утка
+(рис.~\ref{fig:defects},~а) или основы и утка (рис.~\ref{fig:defects},~б)
+в процессе прошивки слоев. Обратим внимание на то, что локальные разрывы
+нитей армирующего каркаса могут иметь место и в исходной ткани до
+прошивки. Образующаяся в результате полости имеют характерные
+размеры, соизмеримые с характерными размерами неоднородностей, не
+изменяют значительно интегральные коэффициенты армирования композита,
+могут оказаться заполненными материалом матрицы (при дополнительном уплотнении
+с последующей карбонизацией или доосаждением материала из газовой фазы) или
+оставаться незаполненными.
+
+\begin{figure}
+ \begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
+%   \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d1}} \\ а)
+ \end{minipage}
+ \hfill
+ \begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
+%   \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d2}} \\ б)
+ \end{minipage}
+ \caption{Локальные разрывы нитей слоя тканого композита}
+ \label{fig:defects}
+\end{figure}
+
+\begin{figure}
+ \centering
+%  \includegraphics[width=0.77\linewidth]{img/pore}
+ \caption{Внутренняя технологическая пора}
+ \label{fig:pore}
+\end{figure}
+
+\section{Выводы к первой главе}

+ 129 - 0
c2.tex

@@ -0,0 +1,129 @@
+\chapter{Физическая модель слоя тканого КМ}
+
+\section{Краевая задача}
+
+Будем предполагать, для простоты, что волокна и матрица слоя модельного
+тканого композита изотропные, линейно упругие, не изменяющие геометрию,
+взаимное расположение и тип симметрии при нагружении. Тогда компоненты
+тензора напряжений 
+$\sigma_{ij,j} ({\bf r})$ 
+удовлетворяют
+уравнениям равновесия
+
+\begin{equation}
+ \sigma_{ij,j} ({\bf r}) = 0,\label{eq:kov:Eqvilibrium}
+\end{equation}
+
+\noindent а компоненты тензора малых деформаций $\varepsilon_{ij}$ связаны
+с компонентами вектора перемещений $u_{i}$ геометрическими соотношениями
+Коши 
+
+\begin{equation}
+\varepsilon_{ij} ({\bf r}) = \frac{1}{2}\left[u_{i,j} ({\bf
+r}) + u_{j, i}({\bf r}) \right].
+\label{eq:kov:Koshi}
+\end{equation}
+
+Введем для описания геометрии слоя тканого композита единичную
+кусочно-однородную индикаторную функцию $\lambda({\bf r})$ радиус-вектора
+${\bf r}$, которая принимает значение $1$, если точка принадлежит нити основы
+или утка, и $0$, если матрице. Тогда определяющие соотношения могут быть
+записаны следующим образом:
+
+\begin{equation}
+\sigma_{ij} ({\bf r}) = \left\{ C_{ijkl}^{f}\lambda({\bf r}) +
+C_{ijkl}^{m} \left[ 1-\lambda({\bf r}) \right ] \right\}
+\varepsilon_{kl}({\bf r}),
+\label{eq:kov:Guck}
+\end{equation}
+
+\noindent где верхними индексами $f$ и $m$ отмечены материальные
+коэффициенты, относящиеся к волокнам и матрице соответственно.
+
+Краевая задача \eqref{eq:kov:Eqvilibrium}--\eqref{eq:kov:Guck} должна
+быть дополнена граничными условиями
+
+\begin{equation}  u_1 {\bf (r)}|_{\Gamma_2} = u_1^0, \quad u_3 {\bf
+(r)}|_{\Gamma_1} =
+u_3^0, \label{eq:kov:b_cond}
+\end{equation}
+
+$$ u_1 {\bf (r)}|_{\Gamma_4} = u_3 {\bf (r)}|_{\Gamma_3} = u_2
+{\bf (r)}|_{\Gamma_5} = u_2 {\bf (r)}|_{\Gamma_6} = 0,
+$$
+
+$$ \sigma_{12} {\bf (r)}|_{\Gamma_4} = \sigma_{13} {\bf (r)}|_{\Gamma_4} =
+ \sigma_{13} {\bf (r)}|_{\Gamma_3} = \sigma_{23} {\bf (r)}|_{\Gamma_3} =
+ 0,
+$$
+
+$$ \sigma_{12} {\bf (r)}|_{\Gamma_5} = \sigma_{13} {\bf (r)}|_{\Gamma_5} =
+ \sigma_{12} {\bf (r)}|_{\Gamma_6} = \sigma_{13} {\bf (r)}|_{\Gamma_6} =
+ 0,
+$$
+
+\noindent обеспечивающими заданное макрооднородное
+равнокомпонентное деформирование в плоскости слоя и условиями
+идеального сопряжения
+
+\begin{equation}
+\left[\sigma_{ij} {\bf (r)} n_{j} \right] |_{\Gamma_7^{+}} =
+\left[\sigma_{ij} {\bf (r)} n_{j} \right] |_{\Gamma_7^{-}}, \quad
+\left[u_i {\bf (r)}\right]|_{\Gamma_7^{+}} = \left[u_i {\bf
+(r)}\right]|_{\Gamma_7^{-}} \label{eq:kov:b_cond_ideal}
+\end{equation}
+
+\noindent на границах раздела фаз $\Gamma_7$ (рис.~\ref{fig:b_cond}).
+
+\begin{figure}[!ht]
+ \centering
+%  \includegraphics[width=0.53\linewidth]{img/gu}
+ \caption{Фрагмент тканого композита с искривленными волокнами}
+ \label{fig:b_cond}
+\end{figure}
+
+В случае, если в модельном материале не исключается возможность контакта
+нитей основы и утка, на соответствующих контактных поверхностях
+$\Gamma_9$ (положение и геометрия которых считается заданными и неизменными
+в процессе нагружения слоя) будем считать справедливыми условия контакта
+с кулоновским трением. На $\Gamma_9$ следует задать 2 условия: 
+
+\noindent если $\left[\sigma_{n\tau} {\bf (r)}
+\right] |_{\Gamma_9^{+}} < \left[ {f | \sigma_{nn} {\bf (r)} |}
+\right] |_{\Gamma_9^{-}}$, то
+
+\begin{equation}
+\left[\sigma_{n\tau} {\bf (r)} n_{n} \right] |_{\Gamma_9^{+}} =
+\left[\sigma_{n\tau} {\bf (r)} n_{n} \right] |_{\Gamma_9^{-}}, \quad
+\left[u_n {\bf (r)}\right]|_{\Gamma_9^{+}} = \left[u_n {\bf
+(r)}\right]|_{\Gamma_9^{-}} ,
+\label{eq:kov:b_cond_Colomb_1}
+\end{equation}
+
+\noindent а, если $\left[\sigma_{n\tau} {\bf (r)} \right]
+|_{\Gamma_9^{+}} \geq \left[ {f | \sigma_{nn} {\bf (r)} |} \right ]
+|_{\Gamma_9^{-}}$, то
+
+\begin{equation}
+\left[\sigma_{n\tau} {\bf (r)} \right] |_{\Gamma_9^{+}} \geq \left[
+f | \sigma_{nn} {\bf (r)} | \right ] |_{\Gamma_9^{-}}, \quad
+\left[u_n {\bf (r)}\right]|_{\Gamma_9^{+}} = \left[u_n {\bf
+(r)}\right]|_{\Gamma_9^{-}} , \label{eq:kov:b_cond_Colomb_2}
+\end{equation}
+
+\noindent где $f$ --- статический коэффициент трения, а индексы $n$ и $\tau$
+--- определяют направление внешней нормали и касательной к
+поверхности $\Gamma_9$.
+
+Внутренние поры имеют место в слое композита в случае, если не
+исключается соприкосновение волокон. Это герметичные полости, недоступные
+для материала матрицы, имеют внутреннюю поверхность $\Gamma_8$, на
+которой отсутствуют ограничения на перемещения, а сама поверхность свободна
+от напряжений:
+
+\begin{equation}
+\sigma_{ij} {\bf (r)} n_{j} |_{\Gamma_8} = 0.
+\label{eq:kov:b_cond_free}
+\end{equation}
+
+\section{Выводы ко второй главе}

+ 197 - 0
c3.tex

@@ -0,0 +1,197 @@
+\chapter{Коэффициенты концентрации напряжений в слое тканого КМ с локальными
+технологическими дефектами}
+
+\section{Влияние локальных концентраторов напряжений}
+
+Краевая задача \eqref{eq:kov:Eqvilibrium}--\eqref{eq:kov:Guck} с
+граничными условиями \eqref{eq:kov:b_cond}---\eqref{eq:kov:b_cond_free}
+решается численно методом конечных элементов в некоммерческом пакете
+Code-Aster, входящим в платформу SALOME--MECA. Этот пакет был разработан
+и сертифицирован специально для французской энергетической отрасли и
+предназначен для задач механики сплошных сред, термо- и гидродинамики, акустики
+и магнетизма, выполнения расчетов для строительных конструкций и сооружений.
+
+\begin{figure}[!ht]
+ \centering
+%  \includegraphics[width=0.83\linewidth]{img/matrix}
+ \caption{Фрагмент тканого композита с искривленными волокнами}
+ \label{fig:matrix}
+\end{figure}
+
+Дискретизация фрагмента проводилась на 16-узловые тетераэдральные и
+20-узловые гексаэдральные изопараметрические элементы. На
+рис.~\ref{fig:matrix} представлена дискретизация области матрицы слоя
+модельного тканого композита полотняного плетения. Степень
+дискретизации выбиралась таким образом, чтобы сетка сгущалась в областях,
+имеющих наибольшую кривизну и располагающихся вблизи поверхности контакта
+нитей, а также в местах расположения внутренни технологических пор. Полученные
+в результате численного решения значения структурных перемещений, деформаций
+и напряжений в слое тканого композита без локальных дефектов и с
+несовершенствами ни качественно, ни количественно не изменялись при
+уменьшении характерных размеров конечных элементов. Этим условиям
+удовлетворяют конечноэлементные сетки, параметры которых представлены
+в табл.~\ref{tab:discr}. Значения, стоящие в числителе, соответствуют
+случаю, когда каждая нить армирующего каркаса окружена гарантированным
+слоем матрицы, а в знаменателе --- случаю, когда нити основы и утка имеют
+общую поверхность контакта с трением.
+
+\begin{table}[htp]
+ \centering
+ \caption{Параметры конечноэлементной сетки}
+\begin{tabular}{l||c|c}
+    \hline
+      & Тетраэдральные & Гексаэдральные \\
+      & элементы       & элементы \\
+    \hline
+    \hline
+    Идеальная структура & $\frac{298~255} {405~480}$ & $\frac{77~760} {77~760}$
+\\
+    \hline
+    Разрыв волокна основы & $\frac{285~466} {405~480}$ & $\frac{75~168}
+{75~168}$ \\
+    \hline
+    Разрыв волокон основы и утка & $\frac{279~276} {405~480}$ & $\frac{72~576}
+{72~576}$ \\
+    \hline
+ \end{tabular}
+ \label{tab:discr}
+\end{table}
+
+На рис.~\ref{fig:sigma} показаны распределения интенсивностей напряжений
+в искривленных нитях основы и утка при равнокомпонентном двухосном
+однородном деформировании слоя модельного тканого композита
+идеальной периодической структуры в собственной плоскости. Модуль Юнга $E_f
+= 280$~ГПа и коэффициент Пуассона $\nu_f = 0,20$ волокон соответствовали
+данным работы \cite{bib:tarnapolsky}. Упругие модули поликристаллической
+матрицы ыли выбраны следующими: $E_m = 0,28$~ГПа и коэффициент Пуассона $\nu_m
+ = 0,40$. Статический коэффициент трения $f = 0,12$ соответствовал
+случаю скольжения волокна по поверхности поликристаллической матрицы. Как
+видим, распределение искомых полей в рассматриваемом случае
+удовлетворяет условиям симметрии и периодичности геометрической модели
+и приложенной внешней нагрузке. Это свидетельствует о корректно
+построенной модели и корректности полученного численного решения. Кроме
+того, обращает на себя внимание концентрация напряжений в местах,
+где искривленные нити основы и утка имеют наибольшую кривизну.
+
+\begin{figure}
+ \centering
+%   \includegraphics[width=0.75\linewidth]{img/vmis}
+ \caption{Поля интенсивности напряжений в нитях основы и утка}
+ \label{fig:sigma}
+\end{figure}
+
+
+\begin{table}
+ \centering
+ \caption{Максимальные коэффициенты концентрации напряжений в матрице слоя
+тканого композита}
+\begin{tabular}{p{6cm}||c|c|c|c|c|c}
+\hline
+     & $K_{\sigma_{11}}$ & $K_{\sigma_{22}}$ & $K_{\sigma_{33}}$ &
+$K_{\sigma_{12}}$ & $K_{\sigma_{13}}$ & $K_{\sigma_{23}}$ \\
+\hline \hline
+  Разрыв нити основы & $\frac{1{,}29} {4{,}57}$ & $\frac {1{,}63} {3{,}61}$ &
+$\frac {1{,}30} {4{,}37}$ & $\frac {1{,}25}
+  {6{,}87}$ & $\frac {2{,}31} {10{,}87}$ & $\frac {1{,}44} {3{,}69}$ \\
+\hline
+  Разрыв нити основы (доуплотнение) & $\frac{1{,}26}{4{,}07}$ &
+$\frac{1{,}49}{4{,}69}$ & $\frac{1{,}27}{3{,}75}$ & $\frac{1{,}25}{8{,}72}$ 
+  & $\frac{2{,}20}{16{,}46}$ & $\frac{1{,}32}{7{,}27}$ \\
+\hline\hline
+  Разрыв нитей основы и утка & $\frac{1{,}50} {4{,}01}$ & $\frac{1{,}92}
+{3{,}73}$ & $\frac{1{,}56} {5{,}92}$ & $\frac{1{,}58} {6{,}59}$
+   & $\frac{2{,}53} {48{,}08}$ & $\frac{1{,}70} {3{,}70}$ \\
+\hline
+  Разрыв нитей основы и утка (доуплотнение) & $\frac{1{,}35}{3{,}93}$ &
+$\frac{1{,}68}{4{,}38}$ & $\frac{1{,}41}{3{,}57}$ 
+  & $\frac{1{,}41}{8{,}42}$ & $\frac{2{,}21}{16{,}06}$ & $\frac{1{,}50}{3{,}85}$
+\\
+\hline
+\end{tabular}
+\label{tab:k}
+\end{table}
+
+В табл. \ref{tab:k} представлены максимальные безразмерные
+коэффициенты $K_{\sigma _{ij} } = {\sigma _{ij} \left( {\rm {\bf r}}
+\right)} \mathord{\left/ {\vphantom {{\sigma _{ij} \left( {\rm {\bf r}}
+\right)} {\sigma _{ij}^{\mbox{per}} \left( {\rm {\bf r}} \right)}}}
+\right. \kern-\nulldelimiterspace} {\sigma_{ij}^{\mbox{per}} \left( {\rm {\bf
+r}} \right)}$, определяемые отношением компонент тензора напряжений в
+слое модельного тканого композита с локальным дефектом к
+соответствующим компонентам в слое материала идеальной периодической
+структуры. Значения в числителе были определены в случае, когда каждая
+нить армирующего каркаса окружена гарантированным слоем матрицы, а в
+знаменателе --- в случае, когда нити основы и утка имеют общую
+поверхность контакта с трением, а между участками с наибольшей
+кривизной располагается внутренняя пора. Обратим внимание на то, что
+наибольший вклад в коэффициенты концентрации вносят касательные
+составляющие тензора напряжений $\sigma_{13}$ и $\sigma_{23}$. Кроме
+того, коэффициенты концентрации для этих компонент, определенные для
+слоя композита, содержащего внутренние поры, в 5--16 раз
+превышают соответствующие значения для материала, в котором каждая нить
+окружена гарантированным слоем поликристаллической матрицы.
+
+\begin{figure}
+ \begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
+%   \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d3_k}} \\ а)
+ \end{minipage}
+ \hfill
+ \begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
+%   \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d3_k_fric}} \\ б)
+ \end{minipage}
+ \caption{Распределение коэффициентов концентрации интенсивности напряжений
+  в поликристаллической матрице тканого композита с локальным разрывом нити
+утка}
+ \label{fig:k_rasp_1}
+\end{figure}
+
+\begin{figure}
+ \begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
+%   \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d4_k}} \\ а)
+ \end{minipage}
+ \hfill
+ \begin{minipage}[h]{0.47\linewidth}
+%   \center{\includegraphics[width=1\linewidth]{img/d4_k_fric}} \\ б)
+ \end{minipage}
+ \caption{Распределение коэффициентов концентрации интенсивности напряжений
+  в поликристаллической матрице тканого композита с локальным разрывом нитей
+  основы и утка}
+ \label{fig:k_rasp_2}
+\end{figure}
+
+На рис.~\ref{fig:k_rasp_1} и \ref{fig:k_rasp_2} представлены
+распределения коэффициентов концентрации интенсивностей напряжений для
+слоя модельного тканого композита с различными локальными дефектами.
+Расположение областей, в которых интенсивность напряжений достигает
+максимальных значений в местах, где искривленные волокна основы или утка
+имеют наибольшую кривизну, строго периодично. Исключение составляют
+области, расположенные вблизи локального разрыва утка или одновременного
+разрыва основы и утка, где интенсивность напряжений превышает
+соответствующее значение, определенное для композита идеальной
+периодической структуры в $1,4$ и $1,6$ раз в случае, если нить
+армирующего каркаса окружена гарантированным слоем
+матрицы (рис.~\ref{fig:k_rasp_1},~б и \ref{fig:k_rasp_2}~б). Если в слое
+тканого композита не исключена возможность контакта с кулоновским
+трением искривленных нитей, а также присутствуют локальные поры в
+местах наибольших кривизн волокон, то коэффициенты концентрации
+для рассматриваемых случаев увеличиваются до $2,5$.
+
+\section{Выводы к третьей главе}
+
+На основе построенной модели слоя тканого композита с искривленными волокнами
+и поликристаллической матрицей определены коэффициенты концентрации
+напряжений, вызванные наличием локальных технологических дефектов в виде
+разрыва нити утка, одновременного разрыва нитей основы и утка, наличия
+закрытых пор при двухосном равнокомпонентном деформировании,
+определены механизмы, инициирующие разрушение матрицы.
+
+Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что для
+повышения способности тканым композитом сопротивляться внешнему
+силовому воздействию необходимо предусмотреть в технологическом
+процессе операции, обеспечивающие проникновение связующего в
+полости технологических локальных дефектов, а также дополнительную
+пропитку связующим, доуплотнение и карбонизацию, доосаждение
+поликристаллической матрицы из газовой фазы в случае, если в
+результате ультразвукового контроля готового изделия обнаруживаются
+закрытые внутренние поры. В противном случае возможно развитие дефектов
+и последующее разрушение материала матрицы по механизмам сдвигов.

+ 129 - 0
common.tex

@@ -0,0 +1,129 @@
+% Общие поля титульного листа диссертации и автореферата
+\institution{Пермский национальный исследовательский политехнический университет}
+
+\topic{Концентраторы напряжений в слое тканого композита с локальными технологическими дефектами}
+
+\author{Д.~В.~Дедков}
+
+\specnum{05.13.18}
+\spec{Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ}
+
+\sa{А.~А.~Ташкинов}
+\sastatus{д.~ф.-м.~н., проф.}
+
+\city{Пермь}
+\date{\number\year}
+
+% Общие разделы автореферата и диссертации
+\mkcommonsect{actuality}{Актуальность работы.}{%
+Объем производства композиционных материалов увеличивается с каждым годом.
+Создание новых материалов будет играть ключевую роль в авиациИспользование
+тканых композитов в элементах конструкций ответственного
+назначения, работающих в условиях многократно изменяющихся внешних
+нагрузок в течении длительного сроков эксплуатации, предопределяет
+необходимость прогнозирования не только эффективных деформационных
+характеристик, но и проведения уточненного прочностного анализа.
+Это, в свою очередь, актуализирует построение математических моделей
+поведения слоев этих материалов с локальными дефектами при
+комбинированных многоосных квазистатических нагружениях.онных, космических
+и ракетных системах для уменьшения массы и стоимости конструкции.
+
+Появление таких материалов как углепластики, боропластики и органопластики
+существенно расширило объемы применения композитов в конструкциях летательных
+аппаратов. Кроме этого, композиты применяются в тяжелом и транспортном
+машиностроении, энергетике, химической и нефтяной промышленности, строительстве.
+
+При изготовлении конструкций из КМ совершенство технологии определяется выбором
+оптимальных параметров технологического процесса, техническим уровнем
+используемого оборудования и остнастки, наличием надежных методов
+неразрушающего контроля композиционных конструкций и полуфабрикатов для их
+производства. \cite{bib:bulanov}
+
+В то же время, при производстве тканых композитов с искривленными
+волокнами неизбежны технологические дефекты, снижающие эксплуатационные свойства
+изделий. К числу типичных дефектов относятся отсутствие (пропуск) нитей основы
+или утка, разрывы волокон при прошивке слоев, а также внутренние поры, которые
+обнаруживаются только на этапе выходного ультразвукового контроля изделия.
+
+Эти области труднодоступны для проникновения полимерного связующего даже при
+условии вакуумирования или пропитки под давлением. Кроме того, гарантированное
+обеспечение наличия в этих участках поликристаллической матрицы (углеродной,
+осаждаемой из газовой фазы или получаемой при карбонизации полимеров), матрицы
+на основе терморасширенного графита или керамики также затруднено. \cite{bib:dedkov1}
+
+Использование тканых композитов в элементах конструкций
+ответственного назначения, работающих в условиях многократно изменяющихся
+внешних нагрузок в течении длительного сроков эксплуатации,
+предопределяет необходимость прогнозирования не только эффективных
+деформационных характеристик, но и проведения уточненного прочностного анализа.
+Это, в свою очередь, актуализирует построение математических моделей поведения
+слоев этих материалов с локальными дефектами при комбинированных многоосных
+квазистатических нагружениях.
+}
+
+\mkcommonsect{objective}{Цель диссертационной работы.}{%
+Целью диссертационной работы являлась разработка математических моделей
+механического поведения тканых композитов с локальными дефектами при
+комбинированных пропорциональных нагружениях.
+
+Достижение поставленной цели связано с решением следующих основных задач:
+\begin{itemize}
+ \item построение твердотельной модели слоя тканого КМ с локальными
+технологическими дефектами;
+ \item разработка математической модели механического поведения слоя тканого
+композита при комбинированном пропорциональном нагружении;
+ \item оценка влияния типа дефекта на эффективные упругие и прочностные свойства
+слоя тканого композита;
+ \item формулировка рекомендаций по количеству и типу допустимых дефектов, не
+нарушающих эксплуатационные свойства в элементах конструкций, изготовленных из
+тканых композитов.
+\end{itemize}
+}
+
+\mkcommonsect{novelty}{Научная новизна.}{%
+Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:
+\begin{itemize}
+  \item применение методов механики композитов к задачам
+прогнозирования эффективных деформационных и прочностных характеристик тканого
+КМ с искривленными изотропными волокнами и поликристаллической матрицей;
+  \item разработка автоматизированного программного продукта для
+проведения расчетов по определению эффективных харктеристик тканого КМ;
+  \item проведение численных экспериментов для определения
+эффективных характеристик тканого КМ с локальными дефектами.
+\end{itemize}
+}
+
+\mkcommonsect{value}{Практическая значимость.}{%
+Практическая значимость диссертационной работы состоит в разработке
+математической модели механического поведения слоя тканого композита с
+локальными технологическими дефектами при комбинированном многоосном нагружении.
+}
+
+\mkcommonsect{results}{%
+На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:}{%
+\begin{itemize}
+ \item 
+\end{itemize}
+}
+
+\mkcommonsect{approbation}{Апробация работы}{%
+Результаты работы докладывались на: 
+}
+
+\mkcommonsect{pub}{Публикации.}{%
+Основные научные результаты диссертации отражены в $N$-ти работах, в том числе
+в $n_1$-х статьях перечня, рекомендованного ВАК РФ~\citemy{bib:dedkov1},
+$n_2$-ти тезисах докладов~\citemy{bib:dedkov1}.
+}
+
+\mkcommonsect{contrib}{Личный вклад автора.}{%
+Все исследования, изложенные в диссертационной работе, проведены
+лично соискателем в процессе научной деятельности под руководством
+научного руководителя.
+}
+
+\mkcommonsect{struct}{Структура и объем диссертации}{%
+Диссертационная работа состоит из введения, $n$-х частей, заключения, выводов и
+списка литературы. Полный объем составляет $n_1$ страниц. Библиография включает
+$n_2$ наименований.
+}

+ 209 - 0
disser.kilepr

@@ -0,0 +1,209 @@
+[General]
+def_graphic_ext=png
+img_extIsRegExp=false
+img_extensions=.eps .jpg .jpeg .png .pdf .ps .fig .gif
+kileprversion=2
+kileversion=2.1.0
+lastDocument=common.tex
+masterDocument=
+name=disser
+pkg_extIsRegExp=false
+pkg_extensions=.cls .sty .bbx .cbx .lbx
+src_extIsRegExp=false
+src_extensions=.tex .ltx .latex .dtx .ins
+
+[Tools]
+MakeIndex=
+QuickBuild=
+
+[document-settings,item:bibliography.bib]
+Bookmarks=
+Encoding=UTF-8
+FoldedColumns=
+FoldedLines=
+Highlighting=BibTeX
+Indentation Mode=normal
+Mode=BibTeX
+ReadWrite=true
+
+[document-settings,item:c1.tex]
+Bookmarks=
+Encoding=UTF-8
+FoldedColumns=
+FoldedLines=
+Highlighting=LaTeX
+Indentation Mode=normal
+Mode=LaTeX
+ReadWrite=true
+
+[document-settings,item:c2.tex]
+Bookmarks=
+Encoding=UTF-8
+FoldedColumns=
+FoldedLines=
+Highlighting=LaTeX
+Indentation Mode=normal
+Mode=LaTeX
+ReadWrite=true
+
+[document-settings,item:c3.tex]
+Bookmarks=
+Encoding=UTF-8
+FoldedColumns=
+FoldedLines=
+Highlighting=LaTeX
+Indentation Mode=normal
+Mode=LaTeX
+ReadWrite=true
+
+[document-settings,item:common.tex]
+Bookmarks=
+Encoding=UTF-8
+FoldedColumns=
+FoldedLines=
+Highlighting=LaTeX
+Indentation Mode=normal
+Mode=LaTeX
+ReadWrite=true
+
+[document-settings,item:intro.tex]
+Bookmarks=
+Encoding=UTF-8
+FoldedColumns=
+FoldedLines=
+Highlighting=LaTeX
+Indentation Mode=normal
+Mode=LaTeX
+ReadWrite=true
+
+[document-settings,item:stress_concentartors.tex]
+Bookmarks=
+Encoding=UTF-8
+FoldedColumns=
+FoldedLines=
+Highlighting=LaTeX
+Indentation Mode=normal
+Mode=LaTeX
+ReadWrite=true
+
+[item:bibliography.bib]
+archive=true
+column=15
+encoding=UTF-8
+highlight=BibTeX
+line=34
+mode=BibTeX
+open=true
+order=3
+
+[item:c1.tex]
+archive=true
+column=0
+encoding=UTF-8
+highlight=LaTeX
+line=53
+mode=LaTeX
+open=true
+order=4
+
+[item:c2.tex]
+archive=true
+column=14
+encoding=UTF-8
+highlight=LaTeX
+line=40
+mode=LaTeX
+open=true
+order=5
+
+[item:c3.tex]
+archive=true
+column=26
+encoding=UTF-8
+highlight=LaTeX
+line=1
+mode=LaTeX
+open=true
+order=6
+
+[item:common.tex]
+archive=true
+column=10
+encoding=UTF-8
+highlight=LaTeX
+line=28
+mode=LaTeX
+open=true
+order=1
+
+[item:disser.kilepr]
+archive=true
+column=2147483647
+encoding=
+highlight=
+line=0
+mode=
+open=false
+order=-1
+
+[item:intro.tex]
+archive=true
+column=0
+encoding=UTF-8
+highlight=LaTeX
+line=31
+mode=LaTeX
+open=true
+order=2
+
+[item:stress_concentartors.tex]
+archive=true
+column=0
+encoding=UTF-8
+highlight=LaTeX
+line=9
+mode=LaTeX
+open=true
+order=0
+
+[view-settings,view=0,item:bibliography.bib]
+CursorColumn=15
+CursorLine=34
+JumpList=
+ViMarks=
+
+[view-settings,view=0,item:c1.tex]
+CursorColumn=0
+CursorLine=53
+JumpList=
+ViMarks=
+
+[view-settings,view=0,item:c2.tex]
+CursorColumn=14
+CursorLine=40
+JumpList=
+ViMarks=
+
+[view-settings,view=0,item:c3.tex]
+CursorColumn=26
+CursorLine=1
+JumpList=
+ViMarks=
+
+[view-settings,view=0,item:common.tex]
+CursorColumn=10
+CursorLine=28
+JumpList=
+ViMarks=
+
+[view-settings,view=0,item:intro.tex]
+CursorColumn=0
+CursorLine=31
+JumpList=
+ViMarks=
+
+[view-settings,view=0,item:stress_concentartors.tex]
+CursorColumn=0
+CursorLine=9
+JumpList=
+ViMarks=

+ 41 - 0
intro.tex

@@ -0,0 +1,41 @@
+\intro
+
+%
+% Используемые далее команды определяются в файле common.tex.
+%
+
+% Актуальность работы
+\actualitysection
+\actualitytext
+
+% Цель диссертационной работы
+\objectivesection
+\objectivetext
+
+% Научная новизна
+\noveltysection
+\noveltytext
+
+% Практическая ценность
+\valuesection
+\valuetext
+
+% Результаты и положения, выносимые на защиту
+\resultssection
+\resultstext
+
+% Апробация работы
+\approbationsection
+\approbationtext
+
+% Публикации
+\pubsection
+\pubtext
+
+% Личный вклад автора
+\contribsection
+\contribtext
+
+% Структура и объем диссертации
+\structsection
+\structtext

+ 42 - 0
stress_concentartors.tex

@@ -0,0 +1,42 @@
+\documentclass[a4paper]{disser}
+
+\usepackage[
+  a4paper, mag=1000, includefoot,
+  left=3cm, right=1cm, top=2cm, bottom=2cm, headsep=1cm, footskip=1cm
+]{geometry}
+\usepackage{ucs}
+\usepackage[utf8x]{inputenc}
+\usepackage[russian]{babel}
+\usepackage[T2A]{fontenc}
+\usepackage{graphicx}
+
+\usepackage[unicode]{hyperref}
+
+% Ссылки на работы соискателя включаются в общий список литературы
+\let\citemy=\cite
+
+% Путь к файлам с иллюстрациями
+\graphicspath{{fig/}}
+\renewcommand{\labelitemi}{$-$}
+
+\begin{document}
+
+\input{common}
+
+\title{ДИССЕРТАЦИЯ\\
+на соискание ученой степени\\
+кандидата физико-математических наук}
+
+\maketitle
+ 
+\tableofcontents
+
+\input{intro}
+\input{c1}
+\input{c2}
+\input{c3}
+
+\bibliography{bibliography}
+\bibliographystyle{disser}
+
+\end{document}

+ 41 - 0
tables.tex

@@ -0,0 +1,41 @@
+\intro
+
+%
+% Используемые далее команды определяются в файле common.tex.
+%
+
+% Актуальность работы
+\actualitysection
+\actualitytext
+
+% Цель диссертационной работы
+\objectivesection
+\objectivetext
+
+% Научная новизна
+\noveltysection
+\noveltytext
+
+% Практическая ценность
+\valuesection
+\valuetext
+
+% Результаты и положения, выносимые на защиту
+\resultssection
+\resultstext
+
+% Апробация работы
+\approbationsection
+\approbationtext
+
+% Публикации
+\pubsection
+\pubtext
+
+% Личный вклад автора
+\contribsection
+\contribtext
+
+% Структура и объем диссертации
+\structsection
+\structtext