ГОСТ Р 57700.42-2023 Численное моделирование полимерных композиционных материалов. Общие положения

ГОСТ Р 57700.42-2023

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Общие положения

Numerical modeling for polymer composite materials. General provisions

ОКС 01.040.01

         35.240.10

          83.120

Дата введения 2026-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана" (ФГБОУ ВПО "МГТУ им.Н.Э.Баумана") и Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "Институт стандартизации") при участии Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" (Союзкомпозит)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 700 "Математическое моделирование и высокопроизводительные вычислительные технологии"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 ноября 2023 г. N 1425-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Настоящий стандарт определяет основные положения, относящиеся к процессам математического и численного моделирования композиционных материалов (композитов).

Композиты обладают возможностью управления их свойствами, например за счет изменения микроструктуры и выбора свойств составляющих их компонентов, что позволяет создавать высокоэффективные конструкции в различных отраслях промышленности. Текущий уровень развития науки и вычислительной техники позволяет создавать математические и компьютерные 3D-модели композиционных материалов, а также разрабатывать системы инженерного анализа, именуемые по ГОСТ Р 56214 системами автоматического конструирования (computer aided engineering, CAE-системы), с помощью которых осуществляется прогнозирование различных свойств композитов, а затем проводятся детальные расчеты композитных конструкций с использованием 3D-моделей композитов.

Для перехода к численному моделированию свойств и поведения композиционных материалов, в т.ч. в составе изделий из них (деталей, элементов конструкций, конструкций), на основе компьютерных и математических 3D-моделей композитов необходим переход к применению общих 3D-постановок задач механики сплошных сред, применению фундаментальных моделей физико-механических, тепло-физических, электромагнитных свойств композитов, с использованием тензорного исчисления и теории тензорной симметрии, специальных математических методов построения моделей, при учете специфических особенностей материаловедения и методов изготовления композиционных материалов и конструкций на их основе.

Для реализации возможности численного 3D-моделирования композиционных материалов на основе нового методического подхода, с существенным использованием механико-математических методов необходимо введение новых терминов и определений, специальной классификации структур, моделей и свойств композиционных материалов с указанием требований к CAE-системам, применяемым для моделирования свойств композитов.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к процессам численного моделирования методом конечных элементов свойств и поведения композиционных материалов путем построения математических и компьютерных 3D-моделей композитов в виде идеализированных периодических структур, образованных из ячеек периодичности, и численного решения уравнений математических моделей.

Построение математических и компьютерных 3D-моделей композитов осуществляется на основе классификации микроструктур, моделей и эффективных свойств композиционных материалов, а также классификаций, применяемых при численном моделировании конечных элементов.

Стандарт распространяется на численное моделирование всех видов композиционных материалов (полимерных, керамических, металлических, углеродных - см. 4.4), в т.ч. в составе изделий из них (деталей, элементов конструкций, конструкций). Следует учитывать, что основные требования настоящего стандарта являются наиболее применимыми для численного моделирования полимерных композиционных материалов (полимерных композитов).

Общие положения, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах документации, в научно-технической, учебной и справочной литературе в области численного моделирования композиционных материалов различного назначения и сфер применения.