Анкета автора(ов)
| Фамилия, имя, отчество, учёная степень, звание, должность. Полное и сокращённое наименование организации, адрес организации. | 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 Фарид Рашитович Шакирзянов, кандидат физико-математических наук, доцент, 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. | Оценка напряженно-деформированного состояния гибридных полимерных композитов, изготовленных методом вакуумной инфузии |
| Аннотация. | Разработка гибридных полимерных композитов (с гетероволокнистым наполнением) конструкционного назначения неразрывно связано с необходимостью увеличения прочностных и жесткостных характеристик композитов. Для успешного внедрения гибридных композитов в строительную практику, необходимым является совершенствование моделирования и оценки их напряженно-деформированного состояния на различных этапах разработки. Цель исследования заключается в разработке и оценке напряженно-деформированного состояния изделий из гибридных композитов, выполненных методом вакуумной инфузии при трехточечной схеме нагружения. Задачами исследования являются: изготовление композитов из стеклопластика, углепластика, и их гибридов; определение физико-механических характеристик композитов; верификация аналитической и численной модели с натурными испытаниями. Результаты. Изготовлены композиты из стеклопластика, углепластика и гибридные композиты с различным сочетанием стеклянных и высокопрочных углеродных волокон и низковязкой эпоксидной смолы методом вакуумной инфузии. Проведены испытания на растяжение, сжатие, межслоевой сдвиг, трехточечный изгиб и определены физико-механические характеристики материалов, а также плотность, потеря массы при прокаливании отвержденных армированных смол. Разработана численная модель многослойных композитов, получено напряженно-деформированного состояние балок, проведена верификация аналитической и численной модели с экспериментом при трехточечной схеме нагружения. Выводы. Значимость полученных результатов в строительной отрасли заключается в оценке напряженно-деформированного состояние гибридных композитов с целью дальнейшего внедрения в строительную практику и рекомендовано при решении научных и инженерных задач. |
| Ключевые слова. | полимер, стеклопластик, углепластик, гибрид, растяжение, сжатие, межслойный сдвиг, трехточечный изгиб, вакуумная инфузия |
| First name, Middle name, Last name, Scientific degree, Scientific rank, Current position. Full and brief name of the organization, The organization address. | Almaz I. Valiev, post-graduate student, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Farid R. Shakirzyanov, candidate of physical and mathematical sciences, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation E-mail: 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 Rashit K. Nizamov, doctor of technical sciences, professor, Kazan State University of 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 | Estimation of stress-strain state of hybrid polymer composites manufactured by vacuum infusion method |
| Abstract. | The development of hybrid polymer composites (with heterofiber filling) for structural purposes is inextricably linked with the need to increase the strength and stiffness characteristics of composites. For successful implementation of hybrid composites in construction practice it is necessary to improve modeling and evaluation of their stress-strain state at various stages of development. The aim of the study is to develop and evaluate the stress-strain state of products from hybrid composites made by vacuum infusion at three-point loading scheme. The objectives of the research are fabrication of composites from fiberglass, carbon fiber, and their hybrids; determination of physical and mechanical characteristics of composites; verification of analytical and numerical model with field tests. Results. Glass fiber-reinforced plastic, carbon fiber-reinforced plastic and hybrid composites with different combination of glass and high-strength carbon fibers and low-viscosity epoxy resin were produced by vacuum infusion method. Tensile, compression, interlayer shear, and three-point bending tests were performed and the physical and mechanical characteristics of the materials were determined, as well as the density, mass loss on ignition of the cured reinforced resins. A numerical model of multilayer composites was developed, the stress-strain state of beams was obtained, and verification of the analytical and numerical model with experiment was carried out under three-point loading scheme. Conclusions. The significance of the obtained results in the construction industry lies in the evaluation of the stress-strain state of hybrid composites for the purpose of further implementation in construction practice and it is recommended in solving scientific and engineering problems. |
| Keywords. | polymer, fiberglass, carbon fiber, hybrid, tension, compression, interlayer shear, three-point bending, vacuum infusion |
| Для цитирования: | Валиев А.И., Шакирзянов Ф.Р., Сулейманов А.М., Низамов Р.К. Оценка напряженно-деформированного состояния гибридных полимерных композитов, изготовленных методом вакуумной инфузии//Известия КГАСУ, 2023, № 4(66), с. 241-254, DOI: 10.52409/20731523_2023_4_241, EDN: QQUTHA |
| For citations: | Valiev A.I., Shakirzyanov F.R., Suleymanov A.M., Nizamov R.K. Estimation of stress-strain state of hybrid polymer composites manufactured by vacuum infusion method//News KSUAE, 2023, № 4(66), с. 241-254, DOI: 10.52409/20731523_2023_4_241, EDN: QQUTHA |
