Разрушение тканевых композитов с концентраторами напряжений: учёт неупругого деформирования в численном моделировании

В данной работе на основе расчётно-экспериментального исследования механических свойств слоистого тканевого стеклопластика показано, что нелинейные диаграммы «напряжение-деформация» при растяжении вплоть до разрушения вдоль основы/утка возможно численно моделировать, рассматривая его как совокупность двух специальных субслоёв — нитевого и матричного. Использован МКЭ-пакет ANSYS Workbench с явной схемой интегрирования и технологией удаления разрушенных конечных элементов. Нитяной субслой моделируется упругой ортотропной средой с нулевым модулем сдвига, тогда как модель матричного субслоя — изотропное идеально упругопластическое тело. Разрушение субслоёв по всем механизмам независимое, критерии разрушения деформационные. Для тонкостенных конструкций показана возможность корректного предсказания нагрузки разрушения в присутствии концентраторов напряжений типа отверстия и острого надреза с использованием МКЭ и теории критических расстояний с размером конечного элемента 1 мм.