Определение жесткостных параметров композитного материала по результатам испытаний панелей на устойчивость

Рассмотрена задача идентификации механических характеристик волокнистого композитного материала, из которого путем наложения под углом к краю изготовлены цилиндрические панели или предварительно изогнутые пластины. Задача решена на основе анализа результатов испытаний конструкций с доведением их до потери несущей способности по причине потери устойчивости. Преимущество предложенного подхода состоит в том, что в экспериментах не требуется замерять деформации или перемещения указанных элементов конструкций (при этом не требуется наличие сложных измерительных приборов, их тарировка, длительная отладка методик проведения эксперимента). Необходимо определять только критические значения нагрузки, что не требует большого времени на проведение испытаний. Кроме того, подобные испытания не являются разрушающими при нагружении, что обеспечивает возможность многократного использования образца при разных видах нагрузки и условий закрепления. Методика идентификации основана на минимизации квадратичной невязки между результатами решения прямых задач устойчивости и результатами экспериментов. Путем введения в невязку возможных погрешностей измерения экспериментальных данных получена расширенная постановка задачи. Численными решениями модельных задач показано, что решение задачи устойчиво к вариациям исходных данных. Предложенный подход позволяет получить расчетные механические характеристики композитного материала, близкие к истинным, даже в случае немалого разброса жесткостных характеристик композитного материала от образца к образцу и погрешности определения критической нагрузки.