МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ УПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ АНИЗОТРОПИИ АНТИФРИКЦИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ, АРМИРОВАННЫХ ОРИЕНТИРОВАННЫМИ ВОЛОКНАМИ

Рассматриваются многокомпонентные трибокомпозиты на основе эпоксидного связующего ЭД-20, армированные волокнами бесщелочного стекла и политетрафторэтилена. Полагается, что стеклянные волокна ориентированы вдоль осей x и y прямоугольной системы координат, а волокна политетрафторэтилена – только в направлении оси x. Это соответствует армированию материала стеклотканью, в которую вплетены политетрафторэтиленовые волокна. Построена модель, позволяющая выполнять численные расчеты значений эффективных упругих характеристик (компоненты тензора эффективных модулей упругости) и параметров упругой анизотропии указанных антифрикционных композитов. Модель опирается на обобщенное сингулярное приближение теории случайных полей, используемое при решении стохастического дифференциального уравнения равновесия упругой среды. Проведены численные расчеты значений эффективных упругих характеристик и параметров упругой анизотропии в направлениях осей x, y и z прямоугольной системы координат антифрикционных полимерных композитов, учитывающие изменения величин объемных концентраций их компонентов. При вычислении значений эффективных упругих характеристик модельных трибокомпозитов использовался метод самосогласования. Исследования показали, что увеличение содержания волокон политетрафторэтилена приводит к уменьшению значений эффективных модулей упругости и усилению анизотропии (особенно в направлении осей x и y прямоугольной системы координат) модельных антифрикционных композитов. Установлено, что при фиксированных концентрациях эпоксидного связующего и волокон политетрафторэтилена перераспределение (в направлениях осей x и y) объемной доли волокон бесщелочного стекла для некоторых компонент тензора эффективных модулей упругости приводит к увеличению их значений, а для других, наоборот, к уменьшению. При этом происходит усиление анизотропии в направлении оси x и ее ослабление в направлении оси y, значения параметра анизотропии в направлении оси z изменяются незначительно.

моделирование, антифрикционный полимерный композит, включение, матрица, эффективные модули упругости, анизотропия