Полные тексты статей
https://elibrary.ru/contents.asp?id=33273898

Акулич А.Ю.Акулич Ю.В.Денисов А.С.

Адаптацинные изменения свойств костной ткани фрагментов кости после остеосинтеза шейки бедра жёсткими резьбовыми фиксаторами

Представлены постановка начально-краевой задачи адаптивной пороупругости и её одномерная реализация для области шейки бедра, подвергнутой осевому сжатию тремя резьбовыми имплантатами в результате хирургической операции остеосинтеза по поводу перелома. В качестве определяющего соотношения среды принимается феноменологическое уравнение, полученное в работе [1]. Губчатая костная ткань рассматриваемой области бедра считается неоднородной и изотропной, а структурная модель включает сплошной матрикс и пустые сферические поры в нём. Связь скорости изменения радиуса пор с деформационным стимулом адаптации устанавливается с помощью кинетического уравнения мезоуровня [2] для губчатой костной ткани. Процессы в межфрагментарном пространстве не рассматриваются, а в качестве необходимых условий сращения принимается наличие сжимающего усилия, обеспечивающего постоянный контакт поверхностей перелома и обычную (не патологическую) пористость костной ткани фрагментов. Исследуются последствия для структуры и механических свойств костной ткани четырёх режимов установки имплантатов, различающихся уровнем нормальных напряжений в костной ткани под витками резьбы.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 313-331

Блазнов А.Н.Быстрова О.В.Верещагин А.Л.Киселев Н.М.Савин В.Ф.

Усталостная прочность и выносливость стержней из композиционных материалов

The results of investigation of the dependence of fatigue strength and endurance of rods from the fibrous composite materials (glass-fiber-reinforced plastics and bazaltoplastics) on the regimes of load are given. The results of tests are analyzed from the positions of contemporary concepts about the mechanisms of the accumulation of damages with the changing loads. It is shown that the traditional explanation of the special features of the behavior of polymeric materials with a cyclic variation in the loads does not make it possible to satisfactorily explain the fatigue behavior of composite rods. The explanation of the obtained results from the positions of hypothesis about the mechano-fluctuation mechanism of the accumulation of damages is more acceptable. Hypothesis is based on the acknowledgement of that fact that the process of the accumulation of damages and the number of cycles before the destruction with the prolonged periodically changing loads in essence are determined by the work, perfected on the material of model in the half cycle of load. In the article the fixed regular (close to the harmonic) regime of load change is examined.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 332-352

Козлова М.А.Кривошеина М.Н.

Влияние учета анизотропии упругих и пластических свойств материала на результаты расчетов ударного нагружения алюминиевой преграды

В работе рассмотрено влияние на результаты численного моделирования ударного нагружения алюминиевой преграды стальным деформируемым ударником анизотропии упругих и пластических характеристик материала преграды. Результаты расчетов получены методом конечных элементов в трехмерной постановке. Показано, что анизотропия упругих и пластических свойств материала проявляется в различной степени в зависимости от кинематических и геометрических параметров нагружения.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 353-365

Гусев А.С.Пышнограй Г.В.Рыбаков А.А.

Одномерное приближение в задаче растяжения с учетом теплопереноса в нелинейной теории вязкоупругости линейных полимеров

На основе решения системы уравнений описывающих установление неизотермического течения полимерного расплава в одномерном приближении получены распределение скорости, температуры и напряжений, возникающих при формовании пленок, что позволило рассчитать ширину пленки на различных расстояниях до выхода из экструдера.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 366-372

Иванов В.А.Паймушин В.Н.Полякова Т.В.

Исследование напряженно-деформированного состояния стержня-полосы на основе уравнений плоской задачи теории упургости и нового варианта уточненной теории стержней

Рассматриваются задачи о напряженно-деформированном состоянии стержня-полосы под действием поперечных и продольных погонных усилий, приложенных к продольным граням и представленных в виде симметричных и антисимметричных составляющих. В точках поперечных граней приняты такие граничные условия, которые позволили найти точные аналитические решения рассматриваемых задач при их формулировке, исходя из двумерных уравнений плоской задачи теории упругости. Решения этих же задач о плоском напряженно-деформированном состоянии найдены и исходя из одномерных уравнений уточненной теории стержней, основанной на построенной ранее обобщенной классической модели. Проведенный анализ найденных решений показал, что предложенная обобщенная классическая модель имеет весьма высокую степень точности даже для относительно коротких стержней при исследовании их напряженно-деформированного состояния вне зон краевых эффектов.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 373-388

Сисаури В.И.

Геометрические и деформационные особенности цельномотанных оболочек баллонов давления

Рассмотрено, с учетом распределения толщин, расположение непрерывных нитей в цельномотанной оболочке, содержащей днища переменного радиуса с центральными полюсными отверстиями. Показано существование трех характерных зон, определяющих геометрические и деформационные параметры оболочки. Проанализировано деформированное состояние цельномотанной оболочки в зависимости от расположения армирующего материала.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 389-407

Коваленко М.Д.Попов С.Н.Цыбин Н.Н.Шуляковская Т.Д.

Полоса с вертикальным разрезом. Точное решение

В виде явных разложений по функциям Фадля-Папковича дается решение задачи для полосы с вертикальным разрезом. Решение содержит важный параметр — расстояние от вершины разреза до границы области. Окончательные формулы просты и удобны для вычислений и могут быть легко использованы в инженерной практике.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 408-418

Белов Н.Н.Валуйская Л.А.Старенченко В.А.Югов Н.Т.

Компьютерное моделирование динамики одноосного растяжения и сжатия цилиндрических стержней из сплава Ni3Fe

В данной работе методом компьютерного моделирования исследуется влияние упрочнения материала на процессы деформирования и разрушения цилиндрических стержней при одноосном растяжении и сжатии. Расчет проведен в рамках модели пористой упругопластической среды [1,2]. Локальным критерием сдвигового разрушения является предельная величина интенсивности пластических деформаций. Отрывное разрушение рассматривается как процесс роста и слияния микродефектов под действием образующихся в процессе нагружения напряжений. Локальным критерием отрывного разрушения служит предельная величина относительного объема пустот. Решение задачи проведено в полной трехмерной постановке модифицированным на решение динамических задач методом конечных элементов [2,3]. Выявлены особенности деформирования образцов различной длины при изотропном упрочнении.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 419-429

Крыченко О.В.Яновский Ю.Г.

Биомиметические клеточные наноконструкции — прототипы молекулярных машин (Краткий обзор)

Приводится обзор литературы по синтезу искусственной клетки, анализируются причины низкой эффективности известных используемых методик. Авторами статьи предлагаются принципы, позволяющие избежать недостатков предшествующих работ, в частности, применив метод самосборки искусственной клетки под действием специально модулируемого излучения.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 430-442

Мовчан А.А.Чжо Ту Я

Решение связной термоэлектромеханической задачи для стержня из сплава с памятью формы в рамках теории нелинейного деформирования этих материалов

Активизация процесса формовосстановления в элементах конструкций из сплавов с памятью формы (СПФ) с небольшими площадями сечений на практике часто осуществляется путем их нагрева с помощью пропускания электрического тока. При экспериментальных исследованиях термомеханического поведения образцов из СПФ регулировку их температуры также удобно проводить, усиливая или ослабляя протекающий по образцу электрический ток. В результате в материале осуществляется связный термо-электро-механический процесс, при котором все четыре явления — процесс деформирования, фазовый переход, изменение температуры и прохождение электрического тока влияют друг на друга и не могут анализироваться независимо. В данной работе в рамках нелинейной модели деформирования СПФ решены связные задачи о прямом превращении в стержне из СПФ, находящемся под действием постоянного напряжения и охлаждаемого через торцы, и об обратном превращении того же стержня, нагрев которого происходит за счет пропускания по нему электрического тока.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 443-460

Азарова П.А.Ватульян А.О.Явруян О.В.

Идентификация параметров наклонной прямолинейной трещины в вязкоупругом слое

Исследована задача об антиплоских колебаниях вязкоупругого изотропного слоя, ослабленного внутренней туннельной трещиной. Построено поле перемещений на верхней грани слоя. Решена обратная задача об определении геометрических параметров трещины по заданному (измеренному) полю перемещений на поверхности слоя. Изучено влияние реологических свойств на процедуру идентификации.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 461-472

Медведский А.Л.

Задача о дифракции нестационарных упругих волн на неоднородной трансверсально изотропной сфере

В работе рассмотрена задача о дифракции упругих нестационарных волн на неоднородной трансверсально изотропной сфере. Ее решение строится с использованием общего метода применения поверхностных функций влияния в задачах дифракции, изложенного в работе [1]. Показано, что поверхностные функции влияния позволяют получить для неоднородного включения начально-краевую задачу для системы уравнений в частных производных первого порядка с граничным интегральным оператором типа свертки по времени. Для интегрирования начально-краевой задачи разработана конечно-разностная схема первого порядка точности по временной и пространственным координатам типа Куранта-Изаксона-Риса [2]. Приведено решение внешней задачи о дифракции упругих волн на неоднородном трансверсально изотропном включении сферической формы.

 > Том 14 > №3 / 2008 / Страницы: 473-489