Димитриенко Ю.И.   Захарова Ю.В.   Сборщиков С.В.  

Многомасштабное моделирование прочностных свойств дисперсно-армированных композиционных материалов, производимых по аддитивным технологиям

Докладчик: Захарова Ю.В.

Целью данной работы является моделирование прочностных свойств дисперсно-армированного керамического композиционного материала с учетом технологических особенностей его изготовления по аддитивной технологии. С помощью метода многомасштабной гомогенизации разработана 3-х уровневая модель керамических композиционных материалов на основе реакционно-связанного карбида кремния. Модель учитывает влияние технологических параметров на прочностные характеристики композита за счет наличия остаточных напряжений в композите, обусловленных тепловой деформацией при охлаждении керамического композита после лазерного спекания. Численное моделирование осуществляется путем конечно-элементного решения серий локальных задач на ячейках периодичности трёх структурных уровней. Проведено численное исследование процессов последовательного микроразрушения керамических композитов вплоть до полного разрушения. Выявлено, что наличие остаточных напряжений снижает итоговые предельные характеристики прочности композита при нагружении готового материала. Представлены зависимости прочности на растяжение карбида кремния от концентрации крупных фракций частиц карбида кремния.