Валидация моделирования процесса расслоения композитных панелей силовых элементов конструкций летательных аппаратов

Как при изготовлении, так и при эксплуатации элементов конструкций, выполненных из многослойных композитных материалов, возможно появление межслойных дефектов при ударе в результате эксплуатации или при нарушении технологии изготовления, что существенно снижает прочностные характеристики таких конструкций. Поэтому учет влияния таких дефектов на прочность является актуальной задачей. Основная цель данной работы – представление результатов валидации расчетных конечно-элементных моделей процесса деформирования элементов конструкций из многослойных композитов с межслойными дефектами. В работе рассматриваются два типа образцов: образцы в виде полосы с предварительным сквозным непроклеем и пластины с предварительным круглым непроклеем. Предварительный дефект создавался путем добавления в композитный пакет тонкой фторопластовой пленки необходимого размера. Проведены испытания таких образцов на сжатие, получены данные о росте межслойных дефектов. Построены конечно-элементные модели с учетом роста межслойных дефектов в процессе сжатия. С использованием построенных моделей решалась нелинейная статическая задача, учитывающая местную потерю устойчивости образца в области дефекта и дальнейшее его закритическое поведение, сопровождающееся ростом межслойного дефекта. Проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных. Показано влияние межслойных характеристик разрушения на процесс расслоения.