Статья «ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ УПРУГИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ ФРИКЦИОННЫХ КОМПОЗИТОВ, "НАУКА ЮГА РОССИИ"»

В работе решается задача построения модели прогнозирования эффективных упругих характеристик полимерных фрикционных композитов. Рассматриваются трибокомпозиты на эпоксифенольной основе, хаотически армированные короткими волокнами бесгцелочного стекла с дисперсными добавками каучука, глинозема, графита и барита. Модель опирается на обобщенное сингулярное приближение теории случайных полей, используемое при решении стохастического дифференциального уравнения равновесия упругой среды. С помощью указанного приближения возможен анализ изменения компонент тензора эффективных модулей упругости в зависимости от состава, структуры и процентного содержания элементов неоднородности полимерных фрикционных композитов. На основе разработанной модели проведены численные модельные расчеты эффективных (эксплуатационных) упругих свойств полимерных фрикционных композитов (модуля Юнга и коэффициента Пуассона), учитывающие изменения объемных концентраций их компонентов. При вычислении эффективных упругих характеристик модельных композитов использован метод самосогласования. Исследования показали, что увеличение содержания включений каучука приводит к снижению значений модуля Юнга модельных композитов фрикционного назначения, а увеличение объемной концентрации как дисперсных добавок минерального порошка, состоящего из глинозема, графита и барита в равных объемных долях, так и волокон бесщелочного стекла - к росту значений модуля Юнга. Кроме того, увеличение объемного содержания включений любого типа приводит к снижению значений коэффициента Пуассона модельных фрикционных композитов. Изменения значений рассматриваемых эксплуатационных упругих свойств фрикционных композитов в диапазонах вариаций их объемных концентраций, используемых на практике, происходят по закону, близкому к линейному.