Визначення механічних властивостей 3d-друкованих полімерних виробів методами структурної механіки

• Main Authors: Владислав Володимирович Соловей, Антон Янович Карвацький, Тарас Валерійович Лазарєв, Ігор Олегович Мікульонок, Ірина Володимирівна Омельчук
• Format: Article
• Language: English
• Published: Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute 2021-06-01
• Series: Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»: Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження»
• Subjects: адитивні технології; метод пошарового наплавлення; полімерний композит; механічні властивості; напружено-деформований стан; числове моделювання
• Online Access: http://chemengine.kpi.ua/article/view/235853
• ISSN: 2617-9741; 2664-1763

Сформульовано математичні моделі задач напружено-деформованого стану (НДС) для моделювання випробувань зразків полімерних композитів, отриманих методом пошарового наплавлення fused deposition modeling; FDM), у наближеннях ізотропного і ортотропного середовищ та розроблено відповідні числові моделі розв’язання цих задач. Розроблено алгоритм розв’язання оберненої задачі НДС для визначення ефективних механічних властивостей композитних виробів, надрукованих за методом FDM, який базується на отриманні осереднених розв’язків задач НДС для гетерогенного ізотропного середовища і використанні закону Гука для гомогенного ортотропного середовища. Проведено числові експерименти з визначення ефективних механічних властивостей зразків композитних полімерних матеріалів в наближенні ортотропного гомогенного середовища. Виконано порівняння отриманих результатів з даними, одержаними за аналітичними залежностями для визначення ефективних механічних властивостей композитних матеріалів. Отримано залежності ефективних механічних властивостей полімерних композитів від об’ємної частки армувального волокна, що потрібно для оперативного прогнозування механічних характеристик під час розробки нових матеріалів.