Statistical prediction of the reliability of composite materials with dispersive inclusions

Авторы

  • Roman Baitsar Национальный университет «Львовская политехника» ул. С. Бандеры, 12, г. Львов, Украина, 79013, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2159-2001
  • Roman Kvit Национальный университет «Львовская политехника» ул. С. Бандеры, 12, г. Львов, Украина, 79013, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-2232-8678
  • Andriy Malyar Национальный университет «Львовская политехника» ул. С. Бандеры, 12, г. Львов, Украина, 79013, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-7735-0592

DOI:

https://doi.org/10.15587/2313-8416.2019.160880

Ключевые слова:

composite material, probability of failure, distribution function, failure loading, dispersive inclusions

Аннотация

An algorithm for the reliability (probability of failure) calculating of composite materials with stochastically distributed dispersive inclusions under conditions of a complex stress state is proposed. The deterministic composite failure criterion of a Coulomb friction with clutch type is considered. The distribution function of the composite failure loading is obtained, which is the basis for writing the statistical characteristics of materials strength and reliability. The diagrams of the applied loading dependence on the probability of failure of a flat composite sample with different structural heterogeneity of the material and numbers of inclusions are calculated and constructed

Биографии авторов

Roman Baitsar, Национальный университет «Львовская политехника» ул. С. Бандеры, 12, г. Львов, Украина, 79013

Доктор технических наук, профессор

Кафедра информационно-измерительных технологий

Roman Kvit, Национальный университет «Львовская политехника» ул. С. Бандеры, 12, г. Львов, Украина, 79013

Кандидат физико-математических наук, доцент

Кафедра высшей математики

Andriy Malyar, Национальный университет «Львовская политехника» ул. С. Бандеры, 12, г. Львов, Украина, 79013

Доктор технических наук, профессор

Кафедра электромехатроники и компьютеризированных электромеханических систем

Библиографические ссылки

Chen, N.-Z., Guedes Soares, C. (2011). Ultimate strength and reliability of composite material structures. Marine Technology and Engineering, 2, 817–840.

Kolios, A. J., Proia, S. (2012). Evaluation of the Reliability Performance of Failure Criteria for Composite Structures. World Journal of Mechanics, 2 (3), 162–170. doi: http://doi.org/10.4236/wjm.2012.23019

Rypl, R., Chudoba, R., Scholzen, A., Vořechovský, M. (2013). Brittle matrix composites with heterogeneous reinforcement: Multi-scale model of a crack bridge with rigid matrix. Composites Science and Technology, 89, 98–109. doi: http://doi.org/10.1016/j.compscitech.2013.09.014

Wang, F., Ding, J., Chen, Z. (2014). Statistical Analysis of the Progressive Failure Behavior for Fiber-Reinforced Polymer Composites under Tensile Loading. Polymers, 6 (1), 145–159. doi: http://doi.org/10.3390/polym6010145

Naresh, K., Shankar, K., Velmurugan, R. (2018). Reliability analysis of tensile strengths using Weibull distribution in glass/epoxy and carbon/epoxy composites. Composites Part B: Engineering, 133, 129–144. doi: http://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.09.002

Liang, H., Li, S., Lu, Y., Yang, T. (2018). Reliability Study on FRP Composites Exposed to Wet-Dry Cycles. Applied Sciences, 8 (6), 892. doi: http://doi.org/10.3390/app8060892

Hardiman, N. J. (1954). Elliptic elastic inclusion in an infinite elastic plate. The Quarterly Journal of Mechanics and Applied Mathematics, 7 (2), 226–230. doi: http://doi.org/10.1093/qjmam/7.2.226

Kvit, R. (2008). Strength statistical characteristics of composite materials at a complex stressed state. Bulletin of the Lviv Polytechnic National University. Physical and Mathematical Sciences, 601, 59–64.

Cherepanov, G. (1983). Fracture mechanics of composite materials. Moscow, 296.

Vytvytsky, P., Popina, S. (1980). Strength and criteria of brittle fracture of stochastically defective bodies. Kyiv, 186.

Pysarenko, G., Yakovlev, A., Matveev, V. (1988). Resistance material referencebook. Kyiv, 736.

Baitsar, R., Kvit, R. (2018). Method of the reliability calculation of orthotropic composite materials with random defects. ScienceRise, 10 (51), 28–32. doi: http://doi.org/10.15587/2313-8416.2018.146636

Загрузки

Опубликован

2019-04-08

Выпуск

№ 2-3 (2019)

Раздел

Технические науки

Лицензия

Copyright (c) 2019 Roman Baitsar, Roman Kvit, Andriy Malyar

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Наше издание использует положения об авторских правах Creative Commons CC BY для журналов открытого доступа.

Авторы, которые публикуются в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:

1. Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензии Creative Commons CC BY, которая позволяет другим лицам свободно распространять опубликованную работу с обязательной ссылкой на авторов оригинальной работы и первую публикацию работы в этом журнале.

2. Авторы имеют право заключать самостоятельные дополнительные соглашения, которые касаются неэксклюзивного распространения работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале .