Investigation of effective thermoelastic properties of stochastic composite materials

In the present work the effective elastic constants and coefficients of thermal expansion of stochastic composite materials with isotropic porous matrix reinforced by disoriented ellipsoidal inclusions with orthotropic symmetry of the thermoelastic properties are investigated. The investigations are founded on the stochastic differential equations of the Solid Mechanics. Their solution is constructed by using method of conditional moment functions [1,5], suggested by L.P. Khoroshun. The model and algorithm of calculating of the effective characteristics of composite materials are suggested. The effective thermoelastic characteristics of composite materials with disoriented ellipsoidal inclusions are calculated in two stages: first the properties of materials with oriented inclusions are determined, and then effective constants of a composite with disoriented inclusions are determined on the basis of the Voigt or Rice scheme.

---

Praca dotyczy metody określania efektywnych stałych termoelastycznych w materiałach kompozytowych o charakterze stochastycznym z porami izotropowymi uzupełnionymi niezorientowanymi elipsoidalnymi ortotropowymi inkluzjami. Metoda wykorzystuje aparat statystyczny, który pozwala na określenie efektywnych właściwości kompozytów niehomogenizowanych, charakteryzujących się geometryczną i fizyczną anizotropią. Rozwiązanie zrealizowane jest w dwóch etapach. W pierwszym wykorzystuje się sytuację, że problem efektywnych właściwości materiału z inkluzjami zorientowanymi jest już rozwiązany. Następnie, zagadnienie rozwiązuje się przez wykorzystanie schematu Voigta lub Rice'a . W kolejnym etapie analizowano koncentrację inkluzji, koncentrację porów w matrycy i ukierunkowanie inkluzji.