Розглянуто питання розрахунку електричних явищ у багатошарових композитних матеріалах на основі вуглецевих волокон. Запропоновано метод оцінки достовірності моделей композитного матеріалу для моделювання електричних явищ у композитних конструкціях. Метод засновано на порівнянні розрахункових та експериментальних значень електричного опору зразків матеріалу з певними схемами укладки шарів. Проведено експериментальне визначення електричного опору зразків одно- та багатошарових композитів на основі двох типів вуглецевих армувальних матеріалів. Проведено розрахунок електричного опору композитів на основі зазначених матеріалів із використанням гомогенної моделі, а також шаруватої моделі композитного матеріалу, реалізованої з застосуванням методу скінченних елементів. Вихідні дані для моделювання у вигляді коефіцієнтів електропровідності шарів отримано за результатами експерименту. Проведено порівняння результатів розрахунку з застосуванням гомогенної та шаруватої моделей із результатами експерименту. На основу отриманих числових результатів, а також аналізу розподілу електричного потенціалу у моделях зразків, проведено оцінку меж застосування використаних моделей. За результатами аналізу, гомогенна модель дає прийнятні результати з похибкою 12 % для матеріалів, в яких спостерігається чергування шарів із різними кутами армування. Для матеріалу, в якому шари з одним кутом армування утворюють кластери, гомогенна модель дала похибку більшу за 50 %. Шарувата модель матеріалу в усіх розглянутих випадках забезпечує високу точність моделювання з похибкою меншою за 10 %. На підставі проведеного аналізу надано практичні рекомендації до моделювання електричних явищ у композитних конструкціях.

  Повний текст PDF - 814.344 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"