Полные тексты статей
https://elibrary.ru/contents.asp?id=33275803

Амосов А.А.Жаворонок С.И.Леонтьев К.А.

О решении некоторых задач о напряженно-деформированном состоянии анизотропных толстостенных оболочек вращения в трехмерной постановке

Рассматривается трехмерная задача линейной теории упругости для анизотропного тела, ограниченного двумя соосными поверхностями вращения и двумя плоскостями, нормальными оси цилиндрической системы координат. Применяется проекционный метод приведения трехмерной задачи к системе двумерных краевых задач. В качестве базисных функций использованы полиномы Лежандра. Построенная конечная система разрешающих уравнений соответствует сформулированной в [3-7] приближенной теории оболочки N-го порядка. Построены точное и приближенное решения модельной задачи для цилиндра, на базе которых показана сходимость приближенного решения краевой задачи теории -го порядка к точному. Получено также решение II основной краевой осесимметричной задачи для тела вращения с произвольной геометрией образующих.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 301-310

Казарина С.А.Мовчан А.А.Ньюнт Со

Решение краевых задач о двухэтапных прямых и обратных фазовых переходах в стержне из никелида титана

С использованием подходов рациональной термодинамики сформулирована полная система определяющих соотношений, описывающая термомеханическое поведение сплавов с памятью формы типа никелида титана, испытывающих двухэтапные (ромбоэдрические и мартенситные) фазовые переходы. Приведены достаточные условия выполнения диссипативного неравенства для таких процессов. Получено связное уравнение теплопроводности, учитывающее выделение и поглощение латентного тепла для обоих фазовых переходов, а также диссипативные явления. В рамках этой системы сформулирована и численно решена простейшая одномерная дважды связная задача о деформированном состоянии, фазовом составе и распределении температуры для таких материалов. Показано, что влияние диссипации растет с увеличением приложенных напряжений.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 311-325

Семенов В.Н.

Адаптация замкнутого крыла самолета к режиму полета с использованием интеллектуальных устройств

Перспективным направлением развития самолета является разработка конструктивных схем, в которых сочетается использование принципов замкнутости силовых контуров и адаптации конструкции к режиму полета. Переход от традиционной монопланной схемы самолета к схеме с замкнутым крылом сопровождается как положительными изменениями характеристик, (снижением веса пустого самолета на 16%, снижением удельного расхода топлива на 7%), так и отрицательными (снижением аэродинамического качества усредненно на 4%), что, в совокупности, оценивается как высокий потенциал для комплекссного улучшения характеристик самолета. Использование средств активной и пассивной адаптации конструкции дает дополнительный выигрыш в весе и характеристиках конструкции. Разработан метод синтеза пространственной криволинейной формы оси замкнутого крыла, снижающий вес продольного силового набора крыла по сравнению с вариантом с прямолинейной осью на 15-20%, и деформации крыла на 25-35%. Показана возможность управления деформациями конструкции посредством использования материалов с памятью формы, в частности, путем вариации модуля упругости.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 326-340

Мухаметшин Р.Р.Симарчук А.С.Чиркова А.Г.

О возникновении локальных дефектов в трубчатом змеевике печей пиролиза

В статье приведены результаты металлографических исследований, а также рентгеноструктурного анализа локальных дефектов, возникающих в трубчатых змеевиках печей пиролиза в процессе эксплуатацииПоказано что при насыщении металла углеродом, диффундирующим с внутренней поверхности печной трубы, вследствие локального отложения кокса, происходит образование карбидов никеля, образование α-фазы, выпадение σ-фазы с дальнейшим ее распадом на Fe и Cr, что приводит к локальному изменению геометрии в данной области, и в конечном итоге может стать причиной частичной разгерметизации змеевика печи пиролиза.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 341-346

Кобенко С.В.Кривошеина М.Н.Радченко А.В.

Моделирование разрушения ортотропной пластины при ударе с использованием различных критериев прочности

Проведен сравнительный анализ различных тензорно-полиномиальных критериев прочности для моделирования разрушения пластины из ортотропного органопластика при ударе. В качестве критериев прочности органопластика используются критерии прочности Ашкенази, Хоффмана и Ву, позволяющие моделировать разрушение ортотропных материалов с различными прочностными свойствами на растяжение и сжатие. Моделирование разрушения органопластика проведено численно в диапазоне скоростей соударения 700-1500м/с.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 347-354

Паринов И.А.Рожков Е.В.

Исследование методом акустической эмиссии повреждаемости ВТСП лент при изгибе

Описано экспериментальное устройство, измеряющее акустическую эмиссию (АЭ), и представлены результаты испытаний одножильных и многожильных высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) лент (Bi,Pb)2Ca2Sr2Cu3Ox/Ag (Bi-2223/Ag). Показано, что при изгибе ВТСП лент Bi-2223/Ag происходит формирование и развитие микроповреждений, вызывающих сигналы АЭ, а сам метод АЭ может быть применен для определения дефектности и качества сверхпроводящих образцов на рассматриваемом микроструктурном уровне. Результаты испытаний демонстрируют, что при определении повреждаемости сверхпроводящих лент необходимо учитывать как деформацию, так и скорость деформации образца. Кроме того, показано, что данные, полученные методом АЭ при идентификации микроструктурных повреждений, коррелируют с результатами метода магнитооптических изображений (МОИ) и величиной критического тока.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 355-365

Дашук И.А.Люкшин Б.А.Люкшин П.А.Матолыгина Н.Ю.

Влияние деформационно-прочностных свойств структурных элементов на характеристики дисперсно наполненных композиций

Широко распространена модификация свойств полимеров введением в их состав различного рода наполнителей. Система полимер-наполнитель рассматривается в большинстве случаев как черный ящик, для которого устанавливаются связи управляющих параметров — дисперсности, состава, концентрации наполнителя, технологических режимов и т.д. — с физико-механическими характеристиками получаемых композиций. В работе на основе анализа представительного объема материала методами механики сплошной среды оценивается вклад каждой из характеристик структуры материала на параметры возникающего в нем напряженно-деформированного состояния (НДС) и на деформационно-прочностные свойства композиции в целом. Особое внимание обращается на наличие и свойства межфазных слоев и на вклад их в изменение макрохарактеристик материала.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 366-384

Черноус Д.А.Шилько С.В.

Анализ вязкоупругого деформирования эластичного поропласта при постоянной скорости нагружения

Описана модель нелинейного вязкоупругого деформирования эластичных поропластов малой плотности (Vf<0,08), основанная на использовании стержневых структурных элементов. Расчетные зависимости «напряжение-деформация» сравниваются с экспериментальными данными, полученными в условиях сжатия образцов пенополиуретана при постоянной скорости нагружения.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 385-392

Сильченко Л.Г.

О потере устойчивости стержня из сплава с памятью формы, вызванной реактивными сжимающими напряжениями при обратном мартенситном фазовом превращении

Анализу устойчивости элементов конструкций из сплавов с памятью формы (СПФ) посвящен ограниченный круг работ [1-4]. В экспериментальных исследованиях [5] установлено, что термоупругие мартенситные фазовые превращения могут вызвать потерю устойчивости не только при прямых, но и при обратных переходах, в процессе которых упругие модули возрастают. Следовательно, первопричиной потери устойчивости при мартенситных превращениях являются сами фазовые переходы, а не изменение упругих констант материала, которое в случае прямого превращения является всего лишь усугубляющим, а в случае обратного — мешающим, но отнюдь не исключающим наступление неустойчивости фактором. В работе [1] изучена устойчивость стержня при термоупругих фазовых превращениях при постоянных напряжениях, находящегося в нестеснённых условиях. Ясно, что в стеснённых условиях склонность к выпучиванию при обратном переходе предварительно сжатых тонкостенных элементов из СПФ только усиливается. На возможность потери устойчивости при обратном превращении за счёт реактивных напряжений указано в [2]. В данной работе получено аналитическое решение задачи устойчивости стержня из СПФ, претерпевающего обратное мартенситное превращение под действием реактивных сжимающих напряжений, развивающихся в стержне за счёт стесняющих его деформирование краевых условий. Используется вариант определяющих соотношений, следующий из термодинамического анализа [6] и согласующийся с экспериментальными данными [7,8]. Рассматриваются различные гипотезы, которые могут быть положены в основу решения этой задачи. Установлено, что наибольшей склонностью к неустойчивости обладают решения на основе гипотез «продолжающегося фазового перехода» и «продолжающегося нагружения».

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 393-406

Евлампиева С.Е.Свистков А.Л.

Использование оператора осреднения для сравнения макроскопических параметров в ансамблях, состоящих из регулярно и нерегулярно расположенных включений

Целью работы является сравнение результатов применения оператора осреднения для вычисления макроскопических параметров состояния в ансамблях, состоящих из конечного числа круглых включений при условии регулярного и случайного расположения их центров.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 407-412

Leontiev A.Lurie S.Tuchkova N.

One algorithm of the solution of the fracture mechanics problems for the finite elastic bodies

The fracture problem for finite elastic body under static loading with unit crack or set of internal and surface cracks is considered. Using special orthogonal expansions, an approximation method to define the stress intensity factors is proposed. The orthogonal expansions in singular and regular parts are constructed in the norm associated with the potential energy. The proposed method allows to find the approximate values of the stress intensity factors for 2D and 3D problems. The asymptotic singular solutions near the tops of cracks, potential energy and Lagrangian for considered elasticity problem must be obtained in order to define the stress intensity factors.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 413-423

Власов А.Н.

Усреднение механических свойств структурно неоднородных сред

В своей практической деятельности человеку постоянно приходится иметь дело со структурно-неоднородными средами, такими как композитные материалы, бетоны, горные породы (ленточные глины, сланцы, переслаивающиеся известняки и песчаники и др.). Широкое использование в технике и быту получили такие структурно-неоднородные среды, как полимерные композиты. Это объясняется их универсальностью и легкостью переработки традиционными технологическими методами. Бетоны же традиционно используются при строительстве инженерных сооружений, а горные породы являются их основаниями, либо массивом вмещающих эти сооружения пород. Все это требует научно обоснованных прогнозов поведения таких материалов в условиях эксплуатации при различных режимах нагружения. Для проведения таких расчетов требуется знание механических характеристик структурно-неоднородных сред, определение которых часто затруднено, либо очень дорого, либо просто невозможно по каким-либо причинам.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 424-441

Кочемасов А.В.

Алгорим совместного оценивания состояния и параметров динамических объектов

Предлагается вычислительный алгоритм, позволяющий оценивать состояние и параметры сложных динамических объектов в условиях воздействий случайных внешних возмущений, случайного разброса параметров объектов и случайных ошибок измерительных средств. В отличие от известных алгоритмов предлагаемый обеспечивает устойчивый процесс оценивания и позволяет получить динамическую модель минимального порядка.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 442-448

Козлов Г.В.Халиков Р.М.Яновский Ю.Г.

Фрактальная модель селективной проницаемости силан-силоксановых блок-сополимеров

В рамках фрактальной модели процессов газопереноса выявлены структурные изменения дискретной и непрерывной фаз полидиметилсилоксана (ПДМС) в силан-силоксановых блок-сополимерах по сравнению с гомополимером ПДМС. Размерность структуры ПДМС во всех трех рассмотренных случаях одинакова, но размер микрополостей свободного объема варьируется в достаточно широких пределах (~5,12-13,5Å), что обусловлено влиянием жесткой фазы поливинилтриметилсилана. Уменьшение размера микрополостей свободного объема приводит к изменению механизма диффузии и, как следствие, величины коэффициента диффузии. Фрактальная модель позволяет предсказание коэффициентов диффузии и для дискретной, и для непрерывной силоксановой фазы блок-сополимеров.

 > Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 449-455