УДК:539. 3
2016
Страницы: 159-174

Моделирование механических свойств изотропных межфазных слоёв в теории сред с полями дефектов

, , ,

Аннотация:

В работе развивается модель функциональных межфазных слоев на основе общей теории сред с полями сохраняющихся дислокаций (ССД). Доказывается, что все известные градиентные модели изотропных сред первого порядка являются строгими частными случаями теории ССД. Формулируется теорема об эквивалентности деформирования изотропных сред с полями дефектов и функциональных градиентных сред, в которых переменность свойств определяется полями дефектов, построенными по нелокальным решениям теории ССД. Физический смысл переменности свойств среды следует связавать с поврежденностью свойств исходного изотропного материала от полей дефектов. Доказанная теорема эквивалентности фактически дает метод определения эффективных свойств поврежденной среды как функционально-градиентного изотропного материала. Так как поля дефектов локализованы в окрестности зон концентраций напряжений, границ областей, то и переменность свойств функционально-градиентных структур, связанных с полями дефектов, также локализованы. Поэтому такие структуры условно называются межфазными слоями. Доказывается утверждение о том, что имеет место эквивалентность между моделями градиентной теории упругости для изотропного материала с постоянными свойствами и моделями классической теории упругости для функционального градиентного материала с переменными свойствами. Переменность свойств функционально-градиентного материала при этом полностью определяется решениями нелокальной градиентной теории упругости. На основе установленной эквивалентности приводится объяснение переменности механических свойств межфазных изотропных слоёв (функционально-градиентных слоев) и отсутствия у них фиксированных геометрических границ. Отмечается зависимость эффективных свойств межфазных слоев от условий нагружения. Приведен иллюстративный пример существования переменного модуля Юнга межфазного слоя для составного стержня.

15

Ссылка:

Белов Петр Анатольевич, Лурье Сергей Альбертович, Лыкосова Елена Дмитриевна, Харченко Кирилл Дмитриевич Моделирование механических свойств изотропных межфазных слоёв в теории сред с полями дефектов // Механика композиционных материалов и конструкций - 2016 - Том 22 - №2 - c: 159-174
Уважаемые авторы! В связи с включением журнала «Механика композиционных материалов и конструкций» в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе
125040, Россия, Москва, Ленинградский пр., 7
+7 495 946-18-06, mkmk@iam.ras.ru