О локальной потере устойчивости модифицированных композитов с вискеризованными волокнами

Исследованы критические сжимающие напряжения, при которых образец композитного материла, образованный модифицированными волокнами, остается прямым, в то время как волокна внутри материала изогнуты. Предположено, что рассматриваемый модифицированный композит состоит из трех фаз – волокна, вискеризованного межфазного слоя и матрицы. Рассмотрен частный пример композитного материала, который состоит из углеродного волокна, вискеризованного слоя, образованного углеродными нанотрубками и эпоксидной матрицей, и эпоксидной матрицы. Оценены физические параметры композитного материала, влияющие на критические сжимающие напряжения, и предложены методы их определения. Для определения эффективных свойств включения и связующего композитного материала использованы методы Фойхта и Рейса, а для оценки эффективных свойств межфазного вискеризованного слоя – метод трех фаз. Определены степени влияния длины волны волокна и фазового сдвига (параметров, характеризующих механизм разрушения композитного материала) на величину критического сжимающего напряжения. Установлено, при каких длинах волн происходит разрушение композитного материала. Также проведен анализ влияния объемного содержания модифицированного включения на минимальное критическое значение сжимающего напряжения. Полученные результаты для модифицированных композитов сравнены с результатами для классических композитов с аналогичным объемным содержанием включения.