III Всероссийская конференция
"Деформирование и разрушение структурно-
неоднородных сред и конструкций",
посвященная 100-летию со дня рождения
академика Ю.Н. Работнова

Филиппов А.А.  

Моделирование тестовых испытаний материалов по определению деформационного поведения материалов в пакете программ ls-dyna

При численном моделировании деформационных процессов в твердых телах для тех или иных задач требуется задание моделей поведения и свойств материалов, которые не всегда известны. Верификацию и корректировку моделей материалов выгодно проводить при моделировании тестовых испытаний материалов – испытаний, выполненных согласно стандартам и позволяющих получить экспериментальные кривые зависимости напряжения от деформации. Сопоставление экспериментальных данных и численного моделирования позволяет учесть разбиение материала на конечные элементы, задание граничных условий, выявить допустимые и недопустимые упрощения компьютерной модели. Кроме того, для подобных задач имеется ряд аналитических решений позволяющих оценивать погрешность численного счета.
Целью настоящей работы является выбор оптимальной модели материала для численного моделирования механических испытаний образцов из эпоксидной смолы на одноосное растяжение и трехточечный изгиб.
В качестве объекта исследования выбрана эпоксидная смола как доступный материал, простой в обработке, используемый в создании композитных материалов.
В ходе работы были изготовлены и испытаны прямоугольные образцы размером 150x10x4мм и 80x10x4 мм для одноосного растяжения (ГОСТ 11262-80) и изгиба (4648-71) соответственно. Построены диаграммы «сила-перемещение», определены модуль Юнга, максимальное напряжение, напряжение разрушения. В пакете программ LS-DYNA реализовано моделирование одноосного растяжения и изгиба с различным разбиением модели и различными моделями поведения материалов, построены графики зависимости усилия от перемещения. Приведены аналитические решения задач растяжения и изгиба в рамках теории упругости.