Численное моделирование динамики ударных волн в композиционном материале

Методом численного моделирования исследуются процессы ударно-волнового нагружения однонаправленных композиционных материалов. Основное внимание уделено анализу влияния микроструктуры композита на передачу короткого (десятки наносекунд) механического импульса в материале.
Для описания динамических процессов применялась модель упругопластической среды в условиях плоской деформации с использованием критерия текучести Мизеса. Уравнения динамики в двумерном приближении решались методом конечных разностей на лагранжевой треугольной сетке. Композиционный материал представлялся в виде матрицы, содержащей волокна заданного диаметра. Ударная волна инициировалась заданием импульса давления на свободной поверхности матрицы и распространялась поперек волокон. В результате проведенных расчетов проанализировано влияние прочностных свойств композита на геометрическую дисперсию импульса напряжений, установлена качественная зависимость дисперсии импульса в композите от длительности начального импульса давления.