Анкета автора(ов)
| Фамилия, имя, отчество, учёная степень, звание, должность. Полное и сокращённое наименование организации, адрес организации. | Фарид Рашитович Шакирзянов, кандидат физико-математических наук, доцент, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Валиев Алмаз Илсурович, аспирант, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Сулейманов Альфред Мидхатович, доктор технических наук, профессор, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, член-корр. Академии наук Республики Татарстан, г. Казань, Российская Федерация E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Низамов Рашит Курбангалиевич, доктор технических наук, профессор, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, академик Академии наук Республики Татарстан г. Казань, Российская Федерация Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript |
| Название статьи. | Численное моделирование напряженно-деформированного состояния гибридных композитов |
| Аннотация. | Одним из способов внедрения в строительную практику гибридных (с гетероволокнистым наполнением) полимерных композитов конструкционного назначения является совершенствование их численного моделирования напряженно-деформированного состояния на различных этапах разработки, позволяющего на раннем этапе выполнить предварительную оценку оптимальных вариантов. Цель исследования заключается в определении предельной нагрузки, которую выдержит композит при изгибе, растяжении и сжатии, оценка влияния содержания различных фаз с рекомендациями по назначению геометрических параметров и механических характеристик композита. Задачами исследования являются: выполнение прочностных расчетов на растяжение, сжатие, изгиб гибридных композитов, сравнительный анализ различного армирования на прочностные и жесткостные параметры, предварительная оценка оптимального варианта армирования гибридного композита. Результаты. В работе произведено численное моделирование напряженно-деформированного состояния гибридных полимерных композитов, а именно проведены расчеты на растяжение, сжатие и изгиб. Проведен сравнительный анализ различного армирования на прочностные и жесткостные параметры. Разработана аналитически методика предварительной оценки оптимального варианта армирования гибридного полимерного композита. Выводы. Значимость полученных результатов в строительной отрасли заключается в том, что численное моделирование напряженно-деформированного состояния гибридных полимерных композитов позволяет расширить область их применения, модель рекомендуется использовать при решении научных и инженерных задач. |
| Ключевые слова. | стеклопластик, углепластик, гибрид, растяжение, сжатие, изгиб, оптимизация |
| First name, Middle name, Last name, Scientific degree, Scientific rank, Current position. Full and brief name of the organization, The organization address. | Farid R. Shakirzyanov, candidate of physical and mathematical sciences, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Almaz I. Valiev, post-graduate student, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Alfred M. Suleymanov, Doctor of Technical Sciences, Professor, Kazan State University of Architecture and Engineering, corr.-m. Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan, Kazan, Russian Federation E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Architecture and Engineering, academic of Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan, Kazan, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript |
| Title of the article | Numerical modeling of stress-strain state of hybrid composites |
| Abstract. | One of the ways to introduce hybrid (with heterofiber filling) polymer composite materials of structural purpose into the construction practice is to improve their numerical modeling of the stress-strain state at various stages of development, which allows performing a preliminary assessment of optimal options at an early stage. The purpose of the study is to determine the ultimate load that the composite will withstand in bending, tension and compression, to assess the influence of the content of different phases with recommendations for the assignment of geometric parameters and mechanical characteristics of the composite. The objectives of the research are performance of strength calculations in tension, compression, bending of hybrid beams, comparative analysis of different reinforcement on strength and stiffness parameters, preliminary evaluation of the optimal variant of reinforcement of hybrid composite. Results. Numerical modeling of stress-strain state of hybrid polymer composite materials, namely, tensile, compression and bending calculations have been carried out. Comparative analysis of different reinforcement on strength and stiffness parameters has been carried out. The method of preliminary estimation of the optimal variant of reinforcement of hybrid polymer composite material has been analytically developed. Conclusions. The significance of the obtained results in the construction industry lies in the fact that numerical modeling of the stress-strain state of hybrid polymer composite materials allows expanding the field of their application, the model is recommended to be used in solving scientific and engineering problems. |
| Keywords. | fiberglass, carbon fiber, hybrid, tension, compression, bending, optimization |
| Для цитирования: | Шакирзянов Ф.Р., Валиев А.И., Сулейманов А.М., Низамов Р.К. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния гибридных композитов//Известия КГАСУ, 2023, № 4(66), с. 275-285, DOI: 10.52409/20731523_2023_4_275, EDN: UVYIOO |
| For citations: | Shakirzyanov F.R., Valiev A.I., Suleymanov A.M., Nizamov R.K. Numerical modeling of stress-strain state of hybrid composites // News KSUAE, 2023, № 4(66), p. 275-285, DOI: 10.52409/20731523_2023_4_275, EDN: UVYIOO |
