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Model of fractured medium and nondestructive control of composite materials

Chinese Journal of Aeronautics 2024年第2期37卷 93-99页

作者： Vasily GOLUBEV ilia nikitin Katerina BEKLEMYSHEVA Department of Computers Science and Numerical Mathematics Moscow Institute of Physics and TechnologyDolgoprudny 141700Russia Mathematical Modeling and Management Department of InformatizationInstitute of Computer Aided Design RASMoscow 123056Russia

Non-destructive testing of composites is an important issue in the modern aircraft industry.Composites are susceptible to the barely visible impact damage which can affect the residual strength of the material and occurs both during production and operation.The continuum model for describing the damaged zone is presented.The slip theory relations used for a continuous distribution of slip planes are applied.At the initial stage,the isotropic background model is used.This model allows the material slippage along the fractures based on the Coulomb friction law with the small viscous addition.In this regime,the govern system of equations becomes rigid.To overcome this difficulty,the explicit-implicit grid-characteristic scheme is proposed.The standard ultrasound diagnostic procedure of damaged composite materials is successfully simulated.Compared with the trivial free-surface fracture model,different reactions on the compression and stretch waves are registered.This approach provided an effective way for the simulation of complex dynamic behavior of damage zones.

关键词： Non-destructive testing Composite materials Numerical modeling Continuum model Grid-characteristic method

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