Разномасштабные внутренние формы потери устойчивости армирующих элементов в волокнистых композитах

Рассматриваются задачи о внутренних разномасштабных формах потери устойчивости отдельного волокна (без учета взаимодействия с окружающей матрицей) или пучка волокон, являющихся составными структурными элементами волокнистых композитов и находящихся в докритическом (невозмущенном) состоянии под действием напряжений сдвига и растяжения (сжатия) в поперечном направлении. Такое начальное напряженное состояние формируется в волокнах и пучках волокон при испытаниях на растяжение и сжатие плоских тест-образцов из косоугольно армированных композитов с прямолинейными волокнами. Для постановки задач используются уравнения, построенные ранее редукцией непротиворечивого варианта геометрически нелинейных уравнений теории упругости к одномерным уравнениям теории прямых стержней на основе уточненной сдвиговой модели С.П. Тимошенко с учетом деформаций растяжения–сжатия в поперечном направлении. Дано теоретическое объяснение выявленного явления снижения касательного модуля сдвига волокнистого композита по мере увеличения сдвиговых деформаций. Показано, что в процессе нагружения тест-образцов рассматриваемого класса возможна непрерывная перестройка структуры композита из-за реализации и непрерывной смены исследуемых внутренних форм потери устойчивости при непрерывном изменении параметра волнообразования.