Полные тексты статей
https://elibrary.ru/contents.asp?id=34089266

Корнев В.М., Астапов И.С., Астапов Н.С.

Модель расслоения композита при поперечном сдвиге

Рассматривается распространение трещины по линии раздела сред в составном кусочно-однородном материале со структурой. Под действием касательного (сдвигового) напряжения, приложенного на бесконечности, реализуется вторая мода разрушения. Подробно анализируется случай, когда упругие характеристики материалов совпадают, а прочностные существенно различаются. Дано описание построения диаграммы квазихрупкого разрушения для плосконапряженного состояния и плоского деформированного состояния при поперечном сдвиге.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 149-161

Леоненко Д.В.Старовойтов Э.И.

Исследование спектра частот трехслойной цилиндрической оболочки с упругим наполнителем

Приведена постановка и решение задачи о собственных колебаниях трехслойной цилиндрической оболочки заполненной упругой средой (наполнителем). Для изотропных несущих слоев приняты гипотезы Кирхгофа-Лява. В толстом заполнителе учитывается работа поперечного сдвига и обжатие по толщине. Изменение перемещений принято линейным по поперечной координате. На границах контакта используются условия непрерывности перемещений. Учтены радиальные, продольные и окружные силы инерции. Получен ряд аналитических решений и проведен численный анализ зависимости частот собственных колебаний от жесткости наполнителя.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 162-169

Браило Н.В.Букетов А.В.

Исследование трибологических свойств эпоксикомпозитных материалов

Установлена зависимость трибологических свойств эпоксидных композитов от режима эксплуатации материалов, природы и количества введенных в связующее ингредиентов. Экспериментально установлено влияние двухкомпонентного бидисперсного наполнителя на трибологические свойства эпоксидных композитов. Доказано, что улучшенными свойствами отличается эпоксикомпозитный материал с частицами антифрикционного графита марки АГ-1500 (дисперсность 63…80 мкм) и перлита (дисперсность 5…10 мкм) в соотношении 60:20 соответственно. Впервые предложено для улучшения трибологических свойств добавлять в термореактивное связующее на основе эпоксидной матрицы в виде наполнителя термопласт — гранулы полиамида ПА-6. Предложены комбинации расположений гранул полиамида ПА-6 в композите. Обосновано, что при расположении гранул полиамида ПА-6 в матрице боковой поверхностью к области трения трибологические свойства композитов значительно улучшаются по сравнению с характеристиками композитов, где гранулы расположены торцевой поверхностью к области трения. Обоснован механизм изнашивания термореактивных эпоксидных композитов, наполненных термопластичными гранулами полиамида ПА-6. Методом оптической микроскопии исследована поверхность трения и подтверждены полученные экспериментальные данные.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 170-189

Беляев Ф.С.Волков А.Е.

Влияние взаимодействия вариантов мартенсита на обратимую фазовую деформацию в сплавах с памятью формы

Разработана модель деформационного поведения сплава с памятью формы. Она позволяет учитывать взаимодействие вариантов мартенсита, образующих согласованную пару. Модель имеет возможность регулировать силу взаимодействия вариантов. Было изучено влияние взаимодействия вариантов мартенсита на деформацию сплава с памятью формы.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 190-196

Бабайцев А.В.Лурье С.А.Мартиросов М.И.Рабинский Л.Н.Соляев Ю.О.

Экспериментально-теоретическое исследование влияния полимерных порошковых покрытий на механические свойства стальных пластин

Проведено экспериментальное и теоретическое исследование влияния полимерных покрытий на эпоксидно-полиэфирной основе на механические свойства образцов в виде стальных пластин. Показано, что, несмотря на то, что толщина покрытий составляет всего 100 мкм, они оказывают существенное влияние на механические свойства пластин толщиной до 1,5 мм, приводя к снижению модуля Юнга, предела прочности и предельных деформаций образцов. При этом показано, что из испытаний на центральное растяжение и трехточечный изгиб нельзя однозначно определить модуль упругости пластины с покрытием. В испытаниях на изгиб происходит более значительное снижение жесткости пластин, по сравнению с испытаниями на растяжение. Этот эффект подтверждается расчетом в рамках классических моделей теории упругости.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 197-205

Бочкарёв С.А.Лекомцев С.В.Матвеенко В.П.

Собственные колебания и устойчивость функционально-градиентных цилиндрических оболочек вращения под действием механических и температурных нагрузок

В работе представлены результаты исследований собственных колебаний и устойчивости круговых цилиндрических оболочек, выполненных из функционально-градиентных материалов. Внешняя поверхность конструкции нагрета и нагружена равномерным давлением. Температурно-зависимые эффективные свойства материала изменяются по толщине оболочки согласно степенному закону. Распределение температуры по радиальной координате определяется из решения квазилинейного одномерного уравнения теплопроводности. Соотношения классической теории оболочек сводятся к системе восьми обыкновенных дифференциальных уравнений относительно новых неизвестных. Интегрирование осуществляется методом ортогональной прогонки Годунова на каждой итерации пошаговой процедуры, используемой для вычисления собственных частот колебаний. Для круговых цилиндрических оболочек с различными вариантами граничных условий продемонстрированы зависимости минимальных частот колебаний от температурной или/и механической нагрузок при разных консистенциях функционально-градиентного материала.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 206-220

Левин А.С.Мовчан А.А.

Задача о прямом мартенситном превращении в толстостенной сфере из сплава с памятью формы, находящейся под действием постоянного давления

Получено приближенное аналитическое решение задачи о напряженно-деформируемом состоянии толстостенной сферы из сплава с памятью формы (СПФ), материал которой первоначально находился в полностью аустенитном фазовом состоянии и претерпевает прямое мартенситное фазовое превращение под действием постоянного внутреннего (внешнего) давления. Найдено решение задачи о мартенситной неупругости такой же сферы, материал которой находился первоначально в состоянии полностью хаотического (сдвойникованного) мартенсита. При решении пренебрегается упругими и температурными деформациями по сравнению с фазово-структурными. В задаче о фазовом превращении считается, что объемная доля мартенситной фазы в каждый момент времени распределена по материалу равномерно.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 221-236

Кержаев А.П.Коваленко М.Д.Меньшова И.В.

Метод начальных функций и интегральное преобразование фурье в краевой задаче теории упругости для бесконечной полосы (II)

Статья является продолжением работы [1]. В ней на конкретных примерах подробно разобрана, зачастую весьма нетривиальная, техника выделения особенностей в подынтегральных выражениях, а также техника представления решений в виде рядов по функциям Фадля-Папковича.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 237-250

Блинков Ю.АКузнецова Е.Л.Могилевич Л.И.Рабинский Л.Н.

Волны деформаций в вязкоупругой физически нелинейной цилиндрической оболочке, содержащей вязкую жидкость и окруженной упругой средой

Получено уравнение, обобщающее известное уравнение Гарднера, описывающее волны деформации с помощью асимптотических методов решения связанной задачи гидроупругости, физически нелинейной вязкоупругой оболочки, содержащей вязкую несжимаемую жидкость и окруженной упругой средой. При условии того, что длина волны деформации больше радиуса срединной поверхности оболочки, в уравнениях динамики вязкой несжимаемой жидкости сделан асимптотический переход к классическому уравнению гидродинамической теории смазки. В данной работе при численном решения задачи Коши для полученного нового уравнения с учетом влияния жидкости и окружающей оболочку упругой среды применяется переопределенная система разностных уравнений, получаемая путем аппроксимации интегральных законов сохранения и интегральных соотношений, связывающих искомые функции и их производные. В результате разностная схема автоматически обеспечивает выполнение интегральных законов сохранения по областям, состоящим из базовых конечных объемов. Наличие жидкости в оболочке, окруженной упругой средой, приводит к росту амплитуды волны деформации или ее падению в зависимости от параметров вязкоупругой среды. Упругая среда, окружающая оболочку, приводит к увеличению скорости нелинейной волны деформации.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 251-261

Галимов Р.А.Данилин А.Н.Карнет Ю.Н.Паршина М.С.Семёнов Н.А.Яновский Ю.Г.

Лабиринтный смеситель-реактор в технологиях с магнитореологическими жидкостями

Предлагаются и анализируются устройства для одновременного смешивания и реагирования в потоке разнородных по свойствам жидких сред в технологиях синтеза и использования магнитореологических суспензий. Рассматриваются два варианта лабиринтного смесителя-реактора, которые могут быть выбраны для реализации различных по задачам технологий. Рассмотренные устройства изготовлены и испытаны с использованием магнитоуправляемых суспензий для технических и медико-биологических приложений.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 262-271

Ежов А.Д.Меснянкин С.Ю.

Моделирование шероховатых поверхностей для контактных задач с композиционными материалами

Проведен анализ топографии шероховатости поверхности и известных методов моделирования трехмерной модели микрогеометрии поверхности, выявлены основные закономерности распределения высот профиля, разработан метод построения шероховатой поверхности, построена трехмерная модель шероховатости поверхности и произведено сопоставление с известными экспериментальными данными.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 272-281

Мягков Н.Н.Попов В.В.Шумихин Т.А.

Моделирование эжекты, возникающей при высокоскоростном взаимодействии ударника с преградой, с помощью экспериментов по соударению капли с поверхностью жидкости

Изучение направлено на понимание некоторых особенностей потоков эжекционных частиц, наблюдаемых при взаимодействии алюминиевого ударника с алюминиевой преградой при скоростях удара около 3 км/сек. Моделирование эжекты проведено с помощью экспериментов по соударению капли с поверхностью жидкости. Мотивация такого подхода связана как с высокой стоимостью гиперскоростных ударных экспериментов и трудностью регистрации явлений in-situ в таких экспериментах, так и внешней схожестью эжекционных процессов. Моделирование проводилась по числам Вебера ( We ) и Рейнольдса ( Re ). Результаты моделирования, показывающие существование критического числа We cr, означают существование критерия возникновения эжекции, связывающего кинетическую энергию ударника с работой разрушения материала ударника и мишени. Сравнение чисел Re для наших модельных экспериментов и экспериментов по высокоскоростному взаимодействию ударника с преградой показывает, что в этих экспериментах должен наблюдается однопотоковый характер эжекты. Экспериментально обнаружен и описан механизм уменьшения общего числа эжекционных струй с течением времени после удара. Это позволяет объяснить наблюдаемое «V»-образное схождение тонких цепочек небольших кратеров к крупным отверстиям на свидетеле в экспериментах по высокоскоростному взаимодействию.

 > Том 21 > №2 / 2015 / Страницы: 283