Михеев Д.А., Данилов Е.А., Савицкий О.А., Парамонова Н.Д., Головченко М.И., Самойлов В.М., Гареев А.Р. «Пленочные полимерные композиционные пьезоматериалы для изготовления активных элементов звукопрозрачных конформных гидроакустических антенн» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № S 2, с. 17-26 (2021)

Описана технология получения и основные диэлектрические и электрофизические свойства нового полимерного ком позиционного пьезоматериала; показаны его преимущества по сравнению с традиционными пьезокерамическими материалами; разработана технология изготовления активных элементов протяженной конформной приемной и излучающей антенн. Полимерный композиционный пьезоматериал получен на основе поливинилиденфторида (ПВДФ) и пьезокерамики системы цирконата-титаната свинца (ЦТС). Для материала определены частотные зависимости диэлектрических (тангенс угла диэлектрических потерь, относительная диэлектрическая проницаемость, добротность) и электромеханических (пьезомодуль при растяжении, акустический импеданс) свойств. Для активного элемента построены диаграммы направленности при различных частотах, определены эффективный пьезомодуль и частотная зависимость пьезочувствительности. Показано: разработанный композиционный материал обладает аналогичными традиционно используемым пленкам ПВДФ диэлектрическими свойствами и податливостью при повышенных электромеханических характеристиках. Разработанные конструкции пьезопреобразователей обладают равномерной частотной характеристикой чувствительности на излучение и прием в исследованном интервале частот, устойчивы при воздействии шумов обтекания. Благодаря применению новых для гидроакустики композитных конструкционных материалов разработанные конструкции элементов приемных антенн нечувствительны к паразитным вибрациям корпусных конструкций носителя. Показаны преимущества разработанного композиционного пленочного пьезоматериала по сравнению с традиционными пьезокерамическими при работе в составе гидроакустических устройств. Использование пленочных, в т.ч. композиционных материалов, обеспечивает пьезочувствительность на уровне керамических элементов при значительном повышении удельной площади приема и повышении массогабаритных показателей. Перспективным представляется дальнейшее повышение пьезомодулей используемых пленочных материалов при сохранении низкого акустического импеданса, что позволит достигнуть более высоких показателей эффективности работы приемных гидроакустических антенн. DOI 10.24937/2542-2324-2021-2-S-I-17-26

Вильдеман В.Э., Мугатаров А.И. «Моделирование процесса равновесного роста трещины в композитном образце с позиций механики закритического деформирования» Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки, 26, № 1, с. 48-61 (2022)

Обеспечение прочностной надежности и безопасности конструкций требует изучения вопросов возникновения и равновесного роста трещин. Существует аналогия между подходами механики распространения трещин и феноменологической механики разрушения, строящейся на основе использования полных диаграмм деформирования. Для описания процессов деформирования тел с трещинами целесообразно использовать разработанные ранее модели механики закритического деформирования, позволяющие описывать равновесные процессы накопления повреждений, сопровождающиеся разупрочнением. В работе на примере численного, с использованием когезионных элементов, моделирования межслойного разрушения композитного образца продемонстрирована реализация полной диаграммы деформирования материала вблизи вершины трещины. Построены расчетные диаграммы нагружения, на которых отображены точки появления зоны закритического деформирования и начала роста трещины. Выявлена связь между модулем спада материала и максимальными значениями расчетной нагрузки, раскрытия и длины пророщенной трещины. Отмечено влияние жесткости нагружающей системы. Сделан вывод о целесообразности рассмотрения задач моделирования процессов деформирования и разрушения конструкций с применением когезионных элементов с позиций механики закритического деформирования.