ВПЛИВ ГЕОМЕТРИЧНОЇ ФОРМИ ВИРОБУ НА ФОРМУВАННЯ ТА АДАПТАЦІЮ СІТКИ ВНУТРІШНІХ ПОВЕРХОНЬ РОЗПОДІЛУ

Автор(и)

  • Зенченко Д.А. Одеська державна академія будівництва та архітектури image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.31650/2786-6696-2026-16-75-83

Ключові слова:

адаптація, тріщини, композит, деформації, форма виробу, формування структури, поверхні розподілу.

Анотація

У статті проаналізовано вплив геометрії виробу на адаптаційні процеси, що відбуваються під час формування структури будівельних композиційних матеріалів на різних етапах їх виготовлення та експлуатації. Показано, що геометричні параметри виробу визначають не лише просторові межі матеріалу, а формують його зовнішню поверхню як самостійний структурний елемент, який бере активну участь у процесах структуроутворення. Саме через взаємодію зовнішньої поверхні з об’ємом матеріалу реалізується перерозподіл теплових, механічних і деформаційних впливів, що зумовлює специфіку розподілу напружень і деформацій у виробі, а також впливає на зародження та розвиток внутрішніх поверхонь розподілу.

Доведено, що зміна геометрії виробу істотно змінює локалізацію напружень, інтенсивність деформаційних процесів та характер утворення мікротріщин. Активні елементи структури, зокрема внутрішні поверхні розподілу, пори та мікротріщини, розглядаються як ключові складові адаптаційних механізмів, оскільки саме вони забезпечують перерозподіл напружень і підвищують здатність матеріалу пристосовуватися до зовнішніх впливів без втрати цілісності.

Для дослідження цих процесів застосовано графоаналітичний метод, який дозволяє наочно візуалізувати розподіл деформацій і виявляти зони концентрації напружень. Додатково використано методи аналізу зображень та оцінки коефіцієнта пошкодженості, що забезпечують кількісну характеристику рівня структурних змін і адаптивних можливостей композиційного матеріалу.

У підсумку встановлено, що геометрія виробу поряд із технологічними параметрами формування істотно визначає структуру матеріалу та його експлуатаційні характеристики, зокрема міцність, тріщиностійкість і довговічність. Крім того, отримані результати можуть бути використані при проєктуванні будівельних виробів складної форми для прогнозування їх поведінки в умовах експлуатаційних навантажень. Урахування геометричних факторів дає змогу оптимізувати склад і структуру композиційних матеріалів, підвищити їх надійність, зменшити рівень пошкодженості та забезпечити більш ефективне використання матеріальних ресурсів у будівельній галузі. Це відкриває перспективи для подальших досліджень і впровадження адаптивних матеріалів у сучасному будівництві та інженерних конструкціях.

Посилання

[1] V.M. Vyrovy, V.S. Dorofeyev, V.H. Sukhanov, Kompozytni budivelni materialy ta konstruktsii: budova, samoorganizatsiya, vlastyvosti. Odesa: ODABA, 2010.

[2] Z. Yuan, Y. Wang, G. Yang, "Evolution of curing residual stresses in composite using multi-scale method", Composites Part B: Engineering, vol. 155, pp. 49-61, 2018. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359836818319413

[3] V. L. Chernyavskyi, Adaptatsiya betonu : monografiya. Dnipro: Nova Ideolohiya, 2002.

[4] V.M. Vyrovy, O.O. Korobko, V.H. Sukhanov, N.V. Kazmirchuk, S.S. Makarova, Formuvannya ta ruynuvannya budivelnykh kompozytsiynykh materialiv : pidruchnyk. Odesa : ODABA, 2020.

[5] V.M. Vyrovy, V.H. Sukhanov, O.O. Korobko, Struktura materialiv v strukturi konstruktsiy: monografiya. Odesa: ODABA, 2022.

[6] L. Y. Dvorkin, Teoretychni osnovy nauky pro budivelni materialy : navch. posib. Rivne : NUVHP, 2022.

[7] S.Yu. Solodkyi, Trishchynostiikistʹ betoniv na osnovi modifitsovanikh tsementiv : monografiya. Lviv : Lvivska Politekhnika, 2008.

[8] X. Hui, Y. Xu, W. Zhang, "Multiscale model of micro curing residual stress evolution in carbon fiber-reinforced thermoset polymer composites", Frontiers of Mechanical Engineering, vol. 15, no. 4, pp. 475–483, 2020. https://doi.org/10.1007/s11465-020-0590-6

[9] V.M. Vyrovy, I.V. Dovhanʹ, S.V. Semenova, Osoblyvosti formuvannya struktury ta rozvytku vlastyvostey polimernykh kompozytsiynykh materialiv: monografiya. Odesa : TES, 2004.

[10] Xiaodong Liu, Zhidong Guan, Xiaodong Wang, Ting Jiang, Kunhao Geng, Zengshan Li, "Study on cure-induced residual stresses and spring-in deformation of L-shaped composite laminates using a simplified constitutive model considering stress relaxation", Composite Structures, vol. 272, Art. 114203, 2021. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2021.114203

[11] ScnImage. (n.d.). Retrieved from. [Online]. Available: https://mesonpiold.cbpf.br/e2002/cursos/NotasAula/ScnImage.pdf. Accessed on: December 08, 2025.

[12] R. Lhermite, Problems of concrete technology. Translated from French. Stereotype ed., 2017.

[13] O. Korobko, V.M. Vyrovyi, Yu. Zakorchemnyi, O. Kushnir, "Formuvannia tekhnolohichnykh ushkodzhen budivelnykh konstruktsii rehuliuvanniam deformatsii", Aktualni problemy mekhaniky inzhenernykh konstruktsii: Proceedings of the VI International Conference, vol .968, pp. 324–329, 2019.

[14] O. Krasnikov, H. Sulym, A. Vasylenko, "Structure formation as a process of mutual adaptation of a product and material", Tehnički vjesnik – Technical Gazette, vol. 32, no. 1, pp. 45–52, 2025.

[15] V.V. Panasyuk, O.Ye. Andreikiv, "Mechanics of fracture and damage accumulation in solids with defects", Strength of Materials, vol. 50, no. 4, pp. 523–534, 2018.

[16] J. Lemaitre, R. Desmorat, Engineering Damage Mechanics: Ductile, Creep, Fatigue and Brittle Failures. Berlin: Springer, 2015.

[17] T. Belytschko, W.K. Liu, B. Moran, Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures. Chichester: John Wiley & Sons, 2014.

[18] V.I. Solomatov, V.M. Vyrovyi, V.S. Dorofeyev, A.V. Sirenko, Kompozytni budivelni materialy ta konstruktsii z ponyzhenoiu materialomistkistiu. Kyiv: Budivelnyk, 1991.

[19] J.C. Russ, Computer-Assisted Microscopy: The Measurement and Analysis of Images. Springer, 1990.

[20] A.V. Kolesnikov, S.V. Semenova, V.M. Vyrovyi, V.Yu. Kersh, Metody obrobky zobrazhen u zadachakh nauky pro budivelni materialy: monohrafiia. Odesa: ODABA, 2024.

Завантаження

Опубліковано

2026-06-26

Номер

Розділ

Будівельні матеріали та технології

Як цитувати