Полные тексты статей
https://elibrary.ru/contents.asp?id=33596948

Казарина С.А.Мовчан А.А.Тант Зин Аунг

Реономные свойства сплавов с памятью формы, проявляемые в опытах на мартенситную неупругость и сверхупругость

Описаны результаты экспериментов по изотермическому монотонному нагружению и разгрузке образцов из равноатомного никелида титана в мартенситном (режим мартенситной неупругости) или первоначально аустенитном (режим сверхупругости) состоянии. Установлено, что при жестком нагружении с различными скоростями движения активного захвата деформации, соответствующие одинаковым напряжениям растут с уменьшением скорости деформирования. При мягком ступенчатом нагружении наблюдается рост деформаций со временем на каждой ступени при постоянном напряжении. При ступенчатой разгрузке в режиме сверхупругости наблюдается уменьшение деформации со временем на каждой ступени при постоянном напряжении. Сразу после скачка напряжений скорость изменения деформаций со временем высока, однако с течением времени при постоянном напряжении она уменьшается в пределе до нуля при временах выдержки порядка 1 часа.

 > Том 16 > №3 / 2010 / Страницы: 305-312

Heinrich GertLauke BerndАдамов А.А.Пелевин А.Г.Свистков А.Л.

Алгоритм поиска констант в модели механического поведения резины

Рассмотрена модель механического поведения резины. Для построения определяющих уравнений используется схема, точки которой соединены упругими, вязкими, пластическими и трансмиссионными элементами. Для описания свойств каждого из элементов применяются известные уравнения нелинейной теории упругости, теории нелинейных вязких жидкостей, теории пластического течения материала в условиях конечных деформаций среды. Предложен алгоритм получения констант модели. Их поиск происходит по шагам. Константы в определяющих уравнениях, определенные на предыдущих шагах, не меняются на следующих. Использованные в работе эксперименты (циклические нагружения с релаксацией и ползучестью) позволяют получить больше информации о вязкоупругих свойствах резины.

 > Том 16 > №3 / 2010 / Страницы: 313-328

Адамов А.А.

О гипотезе однородности, масштабных параметрах длины и краевом эффекте для изотропного континуума Коссера

Рассмотрены проблемы идентификации констант упругого изотропного однородного и центрально-симметричного континуума Коссера с использованием решений различных статических и динамических краевых задач. Обсуждены вопросы использования метода гомогенизации для моделей гетерогенных материалов и связанные с ним ограничения на использование гипотезы однородности при рассмотрении краевых эффектов. Выполнен сравнительный анализ масштабных параметров длины для комбинаций констант модели, полученных в экспериментальных работах и комбинаций констант, используемых в теоретических работах. Показано, что значимые эффекты учета моментных напряжений в основном демонстрируются в погранслоях, толщина которых соизмерима с масштабными параметрами длины для конкретного континуума Коссера.

 > Том 16 > №3 / 2010 / Страницы: 329-346

Астапов Н.С.Корнев В.М.

Модель разрушения кусочно-однородной среды при расслоении упругопластических структурированных материалов

Рассматривается распространение трещины, расположенной на линии раздела сред в составном кусочно-однородном материале со структурой. Под действием растяжения, приложенного на бесконечности, реализуется первая мода разрушения. Подробно анализируется случай, когда упругие характеристики материалов совпадают, а прочностные существенно различаются. Дано описание построения диаграммы квазихрупкого разрушения для плоского напряженного состояния.

 > Том 16 > №3 / 2010 / Страницы: 347-360

Азиков Н.С.Гайдаржи Ю.В.

Устойчивость композитных слоистых скошенных панелей

Исследуется устойчивость композитных слоистых скошенных панелей при сжатии, а также при сдвиге. Панель в плане представляет параллелограмм с различными граничными условиями по контуру и нагруженный в своей плоскости сжимающими и касательными усилиями. Уравнения равновесия, физические и геометрические соотношения записаны в косоугольном базисе, связанном с контуром панели. Решение задачи устойчивости осуществляется в перемещениях при прогибе, представленном в виде балочных функций. Численно исследовано влияние структурных параметров на критические нагрузки скошенной композитной панели с различными типами закрепления по контуру.

 > Том 16 > №3 / 2010 / Страницы: 361-368

Вильдеман В.Э.Михайлова Н.В.Ташкинов М.А.

Метод последовательных приближений в стохастической краевой задаче теории упругости структурно-неоднородных сред

Рассматривается задача вычисления полей микронапряжений и микродеформаций в матричных композиционных материалах с объемными включениями. Случайная структура композитов описывается с помощью совокупности многоточечных моментных функций, которые используются для нахождения статистических характеристик полей деформирования. Краевая задача сводится к интегро-дифференциальному уравнению относительно пульсаций перемещений, решение которого ищется во втором приближении. Получены аналитические выражения для вычисления статистических характеристик полей напряжений и деформаций, представлены численные результаты расчета средних величин для частного случая макрооднородного напряженно-деформированного состояния — чистого сдвига.

 > Том 16 > №3 / 2010 / Страницы: 369-383

Баранов А.В.

Неизотермическое течение реологически сложных сред в условиях химических превращений

Жидкости с особыми свойствами очень широко используются в различных процессах современной промышленности, поэтому исследованию течения неньютоновских жидкостей уделяется большое внимание. Проведен анализ работ, посвященных неизотермическому течению как химически инертных, так и реагирующих неньютоновских сред в каналах. Отмечены все важные факторы, которые необходимо учитывать при разработке математических моделей процессов течения таких сред. Отражен прогресс в развитии работ данного направления. Отдельно подробно рассмотрена модель течения резиновых смесей в каналах с учетом диссипации энергии, тепловых эффектов от сжимаемости смеси, эффекта пристенного скольжения, тепловых граничных условий третьего рода, а также зависимости вязкости и всех теплофизических свойств от температуры, давления и степени химического превращения.

 > Том 16 > №3 / 2010 / Страницы: 384-399

Янковский А.П.

Установившаяся ползучесть слоистых металлокомпозитных оболочек со сложными структурами армирования

Сформулирована задача деформирования слоистых оболочек переменной толщины, армированных волокнами постоянного поперечного сечения и работающих в условиях установившейся ползучести всех компонент металлокомпозиции. Проанализирована система разрешающих уравнений и соответствующие ей граничные условия. Разработан метод решения поставленной задачи. Указан путь приближенного решения таких задач в условиях неустановившейся ползучести. Проведены конкретные расчеты, показавшие, что податливость тонкостенных конструкций в условиях установившейся ползучести существенно зависит от структуры армирования, а разнесение несущих слоев в оболочках большой кривизны не всегда дает значительный положительный эффект.

 > Том 16 > №3 / 2010 / Страницы: 400-420

Вильдеман В.Э.Ипатова А.В.

Численное исследование полей деформаций и напряжений однонаправленно-армированных волокнистых композиционных материалов стохастической структуры

Проведен численный анализ полей структурных напряжений и деформаций в однонаправленных волокнистых композитах квазипериодической структуры при случайных технологических отклонениях положений и ориентаций структурных элементов материала в трансверсальной плоскости. Разработаны алгоритмы компьютерного синтеза квазипериодических структур с учетом заданных законов распределения геометрических параметров элементов материала. Проанализированы статистические зависимости полей структурных напряжений и деформаций от величины отклонений геометрических характеристик включений, проведена оценка вероятности микроразрушения конструкций из данных материалов.

 > Том 16 > №3 / 2010 / Страницы: 421-435

Якупов С.Н.

Механические характеристики тонких покрытий в системе «покрытие — полимерная пленка»

Получают широкое распространение пленки и покрытия, включая нанопленки и нанопокрытия, а также их композиции, обладающие, в частности, высокими механическими характеристиками и позволяющие решать различные проблемы. Помимо запланированной сложной структуры пленки и покрытия в процессе эксплуатации приобретают дефекты на нано, микро и макро уровнях. При создании новых покрытий важна разработка инструментов, позволяющих исследовать их свойства. Отмечаются, ограничения нестандартного подхода одноосного растяжения, а также вопросы, возникающие при применении метод «индентора» и вычислительного моделирования. Излагается двумерный подход исследования характеристик тонких покрытий в системе «подложка-покрытие», базируясь на экспериментально — теоретическом методе определения интегральных свойств пленок со сложной структурой. Приводится пример определения модуль упругости и условного модуля упругости нанопокрытия из оксида титана, нанесенного ионно-плазменным методом на полимерную пленку. Отмечается простота подхода, отсутствие необходимости работать непосредственно с тонким нанопокрытием и не требуется дорогостоящее оборудование. Сочетание экспериментальных параметров с применением достаточно точных соотношений нелинейной теории оболочек позволяет получать достоверные результаты. Подход должен найти свое место как при исследовании механические характеристики вновь создаваемых покрытий, а также для исследования изменений свойств покрытий в процессе эксплуатации.

 > Том 16 > №3 / 2010 / Страницы: 436-444

Бойко О.В.Карнет Ю.Н.Козлов Г.В.Корнев Ю.В.Яновский Ю.Г.

Физическая модель нано- и микромеханического поведения дисперсно-наполненных полимерных нанокомпозитов при наноиндентировании

Возможные причины проявления масштабного эффекта при испытании наноструктурированных эластомерных композиционных материалов методом наноиндентирования обсуждаются в рамках физических концепций ангармонизма и флуктуаций плотности. Масштабный эффект анализируется по изменению зависимости модуля упругости от величины деформации. В частности показано, что переход от нано- к микродеформированию (или от нано- к микроиндентированию) наблюдается тогда, когда объем деформированного в процессе эксперимента материала превысит совокупный объем двух агрегатов нанонаполнителя в среде.

 > Том 16 > №3 / 2010 / Страницы: 445-453