Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Прикладная механика и техническая физика

2014 год, номер 1

1.
О тензоре анизотропии потенциальной модели установившейся ползучести

Б.Д. Аннин1,2, Н.И. Остросаблин1
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
annin@hydro.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: установившаяся ползучесть, собственные коэффициенты анизотропии, собственные состояния, трансверсальная изотропия, ортотропия, несжимаемость
Страницы: 5-12

Аннотация >>
С использованием подхода Кельвина, описывающего структуру обобщенного закона Гука, проведен анализ потенциальной модели анизотропной ползучести материалов. Рассмотрены уравнения ползучести несжимаемых трансверсально-изотропных, ортотропных материалов и материалов с кубической симметрией. Для тензоров анизотропии этих материалов определены собственные коэффициенты анизотропии и собственные тензоры.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Устойчивость и предельные состояния упругопластических сферических оболочек при статических и динамических нагружениях

В.Г. Баженов, Е.Г. Гоник, А.И. Кибец, Д.В. Шошин
Научно-исследовательский институт механики Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского, 603950 Нижний Новгород
bazhenov@mech.unn.ru
Ключевые слова: сферическая оболочка, пластические деформации, критическая нагрузка, закритическое поведение, метод конечных элементов, эксперимент
Страницы: 13-22

Аннотация >>
С использованием метода конечных элементов и явной схемы интегрирования по времени типа “крест” решается задача об упругопластическом деформировании, потере устойчивости и закритическом поведении сферических оболочек. Рассматриваются задачи устойчивости полусферических оболочек при внешнем давлении и сжатии между жесткими плитами. Исследуется влияние отверстий и граничных условий на формоизменение оболочки. Показано, что полученные результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Проблемы механики разрушения дилатирующих разносопротивляющихся сред

А.В. Березин
Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, 101990 Москва
berezin@imash.ru
Ключевые слова: разрушение, трещины, прочность
Страницы: 23-26

Аннотация >>
Исследуются трещины, возникающие в материалах, обладающих свойствами дилатансии и разносопротивляемости (различные модули упругости при различных видах напряженного состояния). Изучено распределение напряжений и деформаций в дилатирующих разносопротивляющихся телах с трещинами, позволяющее оценить влияние поврежденности на характеристики трещиностойкости.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Упругопластическое антиплоское деформирование несжимаемого тела

В.Д. Бондарь
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
bond@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: антиплоская деформация, краевая задача, тип уравнения, нагрузка, преобразование Лежандра, нелинейность
Страницы: 27-39

Аннотация >>
В рамках нелинейной модели исследована антиплоская деформация несжимаемого цилиндрического тела. Система уравнений сведена к нелинейному уравнению второго порядка для перемещения. Показано, что тип уравнения определяется потенциалом деформаций и может быть смешанным. Рассмотрен пример деформирования полого эллиптического цилиндра, для которого найдено перемещение типа винтовой дислокации и исследованы соответствующие напряжения и нагрузка.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Получение композитов на металлической основе, упрочненных наночастицами диборида титана

М.П. Бондарь1,2, Е.В. Карпов1,2
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
bond@hydro.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
evkarpov@mail.ru
Ключевые слова: нанокомпозит, мезокомпозит, квазидинамическое прессование, механизм формирования, микроструктура, механические свойства
Страницы: 40-56

Аннотация >>
Исследован механизм получения высокопрочных мезокомпозиционных материалов, имеющих ячеистую микроструктуру. Показано, что формирование микроструктуры мезокомпозитов определяется методом прессования, характеризуемым большими величинами деформации и ее скорости, а также составом мезокомпозита; высокопластичная матрица и недеформируемые частицы упрочняющей фазы, не имеющие связи с матрицей мезокомпозита, способствуют процессу самоорганизации ‑ образованию ячеистой микроструктуры. Проведены исследования комплекса свойств мезокомпозитов, позволяющие понять общие закономерности их формирования и оптимизировать их состав. Получен композит оптимального состава, сохраняющий высокую электропроводность меди и значительную пластичность, необходимую для его эффективного использования, обладающий прочностью, на порядок превышающей прочность основы, и значительно превосходящий по прочности и износостойкости дисперсно-упрочненные сплавы, получаемые путем внутреннего окисления. Получены результаты, которые могут быть использованы при создании новых композитных материалов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Расчеты на прочность и оптимальное проектирование по весу многослойных оболочечных изделий из композитов при воздействии совокупности нагрузок

В.И. Бутырин, В.Н. Максименко, Л.В. Павшок, Б.С. Резников
Новосибирский государственный технический университет, 630092 Новосибирск
v.butyrin@ngs.ru
Ключевые слова: многослойные оболочки, композитные материалы, совокупность нагрузок, прочность, оптимальное проектирование по весу, метод покоординатного спуска на единичном отрезке
Страницы: 57-65

Аннотация >>
С использованием кинематических и статических гипотез, которые позволяют учитывать поперечные сдвиговые напряжения, удовлетворяющие необходимым уравнениям состояния, условиям непрерывности на границе слоев и заданным граничным условиям, проведен анализ напряженно-деформированного состояния осесимметричных многослойных оболочек. Для оценки применимости используемых уравнений изгиба многослойных оболочек проведено сравнение численного решения задачи о напряженно-деформированном состоянии для многослойного стержня с решением Лехницкого (при нагружении консольного стержня сосредоточенной силой и моментом). Показано, что эти решения хорошо согласуются. С использованием феноменологических критериев прочности для каждого слоя сформулирована задача о начальном разрушении рассматриваемых оболочек. Для решения задач оптимизации по весу многослойных оболочек из композитных материалов при комбинированном нагружении предложен метод покоординатного спуска на единичном отрезке. Для многослойного стержня, находящегося под действием равномерно распределенной нагрузки и сосредоточенной силы, определены области безопасных эксплуатационных нагрузок и оптимальное по весу распределение толщин слоев.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
О продольном изгибе упругопластического стержня

В.И. Ванько, Е.С. Перелыгина
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, 105005 Москва
vvanko@mail.ru
Ключевые слова: продольный изгиб, шарнирно опертый стержень, начальный прогиб, произвольная (σ-ε)-диаграмма
Страницы: 66-75

Аннотация >>
Изучается процесс продольного изгиба стержня из упругопластического материала. Показано, что при любой (σ-ε)-диаграмме материала стержня предельная нагрузка (значение продольной внешней силы), которую может “нести” стержень, в безразмерных величинах не превышает текущую жесткость на изгиб наиболее нагруженного (по изгибающему моменту) сечения.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Конечноэлементное моделирование электрического возбуждения миокарда

И.Н. Вассерман, В.П. Матвеенко, И.Н. Шардаков, А.П. Шестаков
Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь
igorw@icmm.ru
Ключевые слова: магнитно-резонансная томография, возбудимые среды, монодоменные модели, ионные модели, метод расщепления
Страницы: 76-83

Аннотация >>
На основе монодоменной модели проводимости сердечной мышцы построены изотропные и анизотропные конечноэлементные модели миокарда, позволяющие исследовать распространение волны возбуждения. В качестве соотношений между трансмембранным током и трансмембранным потенциалом использовались феноменологические уравнения Алиева ‑ Панфилова. С помощью томограммы сердца изучены взаимодействие дополнительного очага первоначального возбуждения с прошедшей волной возбуждения и распространение волны возбуждения. Численное решение получено с использованием алгоритма метода расщепления, позволяющего свести нелинейную краевую задачу в частных производных к последовательности более простых задач: обыкновенных дифференциальных уравнений и линейных краевых задач в частных производных.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Уравнения цилиндрического изгиба ортотропных пластин с произвольными условиями на их лицевых поверхностях

Ю.М. Волчков1,2
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
volk@hydro.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: ортотропный материал, пластины, цилиндрический изгиб, полиномы Лежандра
Страницы: 84-90

Аннотация >>
На основе аппроксимации решений уравнений теории упругости отрезками полиномов Лежандра построены дифференциальные уравнения изгиба ортотропных пластин. В отличие от уравнений, построенных с использованием кинематических и силовых гипотез, порядок данных дифференциальных уравнений не зависит от вида условий на лицевых поверхностях. Матрицы построенных уравнений зависят от вида краевых условий. Приведено аналитическое решение системы уравнений для случая, когда на верхней и нижней лицевых поверхностях заданы нормальные и касательные напряжения.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Влияние зависимости модуля упругости от пластической деформации на остаточные напряжения и деформации в трубе

Р.В. Гольдштейн, С.Е. Александров
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, 119526 Москва
goldst@ipmnet.ru
Ключевые слова: упругопластическое тело, большие деформации, остаточные напряжения и деформации, зависимость модулей упругости от накопленной деформации
Страницы: 91-98

Аннотация >>
Получено полуаналитическое решение задачи об обжатии трубы внешним давлением с последующей разгрузкой. Для оценки влияния зависимости модуля сдвига от пластической деформации на остаточные напряжения и деформации использовались экспериментальные данные, согласно которым при значении накопленной пластической деформации, равном 0,25, модуль сдвига уменьшается на 20 %. Установлено, что, несмотря на значительное уменьшение модуля сдвига, его зависимость от накопленной деформации не оказывает существенного влияния на остаточные деформации. Влияние этой зависимости в основном проявляется в распределении остаточного радиального напряжения, однако и в этом случае оно весьма слабое. Полученное общее решение может быть использовано для оценки влияния зависимости модуля сдвига от накопленной пластической деформации на остаточные напряжения и деформации для других материалов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Скольжение сферического индентора по вязкоупругому основанию с учетом сил молекулярного притяжения

И.Г. Горячева, М.М. Губенко, Ю.Ю. Маховская
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, 117526 Москва
goryache@ipmnet.ru
Ключевые слова: контактное взаимодействие, адгезия, трение, вязкоупругость
Страницы: 99-107

Аннотация >>
В квазистатической постановке решена задача о скольжении сферического штампа по вязкоупругому основанию с учетом сил адгезионного притяжения, которые считаются различными на входе в область контакта и выходе из нее вследствие изменения свойств поверхности при взаимодействии. Установлена зависимость контактных характеристик и силы трения, возникающей вследствие несовершенной упругости основания, от поверхностных и объемных свойств материалов взаимодействующих тел и условий взаимодействия (нагрузка, скорость и т. д.).
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Численно-аналитическое исследование динамики вязкои пористо-упругих тел

Л.А. Игумнов, А.В. Аменицкий, А.А. Белов, С.Ю. Литвинчук, А.Н. Петров
Научно-исследовательский институт механики Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского, 603950 Нижний Новгород
igumnov@mech.unn.ru
Ключевые слова: метод граничных интегральных уравнений, вязкоупругость, пористо-упругие тела, обращение преобразования Лапласа
Страницы: 108-114

Аннотация >>
Представлены результаты математического и дискретного моделирования линейных задач динамики вязко- и пористо-упругих трехмерных тел. Используются методы и подходы, основанные на формулировке граничных интегральных уравнений, решаемых с помощью граничных элементов. В качестве вязкоупругой модели использована модель стандартного вязкоупругого тела. Для описания свойств пористо-упругого материала применяется полная модель Био с четырьмя базовыми функциями. Проводится сравнение примеров численных решений задач с известными результатами решений.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Влияние осевого сжатия и крутящего момента на локализацию деформаций и разрушение при сложном циклическом нагружении стержней из оргстекла

Е.В. Карпов, А.Ю. Ларичкин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
evkarpov@mail.ru
Ключевые слова: сложное нагружение, стесненное кручение, малоцикловая усталость, оргстекло, "замороженная" высокоэластическая деформация, разрушение, локализация деформаций
Страницы: 115-126

Аннотация >>
Проведены экспериментальные исследования деформирования и разрушения стержней из оргстекла (полиметилметакрилата) при сложном нагружении (квазистатическое и циклическое кручение при осевом сжатии). Установлено существование диапазона критических значений осевого напряжения, в котором происходит разрушение стержня крутящим моментом. Обнаружена локализация "замороженных" высокоэластических деформаций при стесненном циклическом кручении, определены условия ее возникновения. Показано влияние осевого напряжения на локализацию деформаций и разрушение, а также влияние циклического кручения на потерю устойчивости стержня, находящегося под действием осевого сжатия.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Выпучивание сжатых по оси круговых цилиндрических оболочек из циркониевого сплава в условиях ползучести: эксперимент и компьютерное моделирование

С.Н. Коробейников1,2, Н.Г. Торшенов1,2, И.В. Любашевская1,2, А.Ю. Ларичкин1,2, Е.В. Чунихина1,2
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
korob@hydro.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: цилиндрическая оболочка, циркониевый сплав, выпучивание, ползучесть
Страницы: 127-143

Аннотация >>
Проведены экспериментальные исследования деформирования и выпучивания сжатых по оси круговых цилиндрических оболочек из циркониевого сплава Zr2,5Nb в условиях ползучести. Компьютерное моделирование с использованием пакета MSC.Marc 2012 проводилось путем пошагового интегрирования уравнений квазистатического деформирования тонких оболочек с помощью закона Нортона установившейся ползучести. В результате эксперимента и компьютерного моделирования установлено, что формы выпучивания являются комбинацией осесимметричных складок, расположенных либо вблизи одного торца, либо вблизи обоих торцов оболочки, и неосесимметричных форм выпучивания с образованием трех или четырех волн в окружном направлении. Проведено сравнение зависимостей осевых деформаций оболочек от времени, полученных в эксперименте и при компьютерном моделировании. Показано, что при больших значениях осевых сжимающих напряжений эти зависимости удовлетворительно согласуются. При меньших значениях этих напряжений различие теоретических и экспериментальных зависимостей более значительное.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
Результаты исследований ползучести и длительной прочности металлов в Научно-исследовательском институте механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова (к юбилею Ю. Н. Работнова)

А.М. Локощенко
Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, 119992 Москва
loko@imec.msu.ru
Ключевые слова: ползучесть, длительная прочность, поврежденность, растяжение, сжатие, кинетические параметры, виброползучесть, моделирование, критериальный подход, кинетический подход, оболочки, осадка, мембраны
Страницы: 144-165

Аннотация >>
Приведены основные результаты экспериментально-теоретических исследований процессов ползучести и длительной прочности металлов, полученные сотрудниками Научно-исследовательского института механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Эти результаты развивают и уточняют предложенную Ю. Н. Работновым кинетическую теорию ползучести и длительной прочности. Изучены некоторые проблемы, возникающие при формулировке различных видов кинетических уравнений и описании экспериментальных данных для материалов, которые могут рассматриваться как статистически однородные (при изучении процесса деформирования и разрушения таких материалов не требуется исследовать развитие отдельных трещин). Описаны основные особенности моделей ползучести металлов при постоянных и переменных напряжениях, при одноосном и сложном напряженных состояниях, сформулированных с учетом одного или двух параметров поврежденности. Рассмотрены критериальный и кинетический подходы, используемые при определении длительной прочности в условиях сложного напряженного состояния. Описаны способы моделирования поведения металлов в агрессивной среде. Показаны возможности применения предложенных моделей при решении технологических задач.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


16.
Жаропрочные композиты с металлической матрицей

С.Т. Милейко
Институт физики твердого тела РАН, 142432 Черноголовка
mileiko@issp.ac.ru
Ключевые слова: композиты с металлической матрицей, ползучесть, длительная прочность, жаропрочность, трещиностойкость, жаростойкость, оксидные волокна, никелевые суперсплавы, молибден
Страницы: 166-178

Аннотация >>
Приведен обзор результатов исследований ползучести - одной из наиболее важных характеристик материалов, используемых при высоких температурах. Рассмотрены структурная модель ползучести, методы ускоренных испытаний на ползучесть, изучено влияние структурных параметров на сопротивление ползучести. Проведен анализ проблемы трещиностойкости композитов с металлической матрицей. На примере оксид-молибденового композита показана возможность создания композита с необходимым балансом жаропрочности, трещиностойкости и сопротивления окислению (жаростойкости), в частности композита, эксплуатируемого при температурах 1400÷1600 ºC.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


17.
Ползучесть защемленных пластин при различных структурах армирования

Ю.В. Немировский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
nemirov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: пластины, ползучесть, изгиб, армированные структуры, теория старения, время разрушения
Страницы: 179-186

Аннотация >>
На основе теории старения в формулировке Ю. Н. Работнова разработан единый подход к исследованию процесса ползучести защемленных по контуру пластин с разнообразными структурами армирования. В декартовой и полярной системах координат рассмотрен широкий класс прямолинейных и криволинейных структур армирования. Для этих структур выведены уравнения увеличения прогибов вследствие ползучести и уравнения для определения предельно допустимых времен эксплуатации.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


18.
Механизмы уменьшения концентрации напряжений в волокнистых композитах

А.Н. Полилов
Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, 101990 Москва
polilovan@mail.ru
Ключевые слова: прочность, концентрация напряжений, волокнистый композит, отверстие, трещина, масштабный эффект
Страницы: 187-197

Аннотация >>
Для волокнистых композитов с полимерной матрицей рассмотрены различные модели докритического разрушения, позволяющие объяснить существенное уменьшение эффективного коэффициента концентрации напряжений по сравнению с теоретическим. Обоснована необходимость введения параметра материала с размерностью длины для описания масштабного эффекта прочности. Сформулирован биомеханический принцип уменьшения концентрации напряжений за счет использования криволинейных волокон, "обтекающих" отверстие.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


19.
Алгоритмы управления усталостными испытаниями самолетов

В.Л. Присекин, Н.В. Пустовой, Г.И. Расторгуев
Новосибирский государственный технический университет, 630073 Новосибирск
rector@nstu.ru
Ключевые слова: самолет, крыло, моделирование, система управления силами, программа испытаний
Страницы: 198-206

Аннотация >>
На примере крыла большого удлинения, которое рассматривается как балка, нагруженная аэродинамическими и инерционными силами, проведено исследование эффективности алгоритмов автоматического управления силами, заданными программой испытаний.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


20.
Вариант кинетических уравнений изотермической ползучести и длительной прочности энергетического типа

В.П. Радченко, М.Н. Саушкин, С.В. Горбунов
Самарский государственный технический университет, 443100 Самара
radch@samgtu.ru
Ключевые слова: кинетические уравнения, металлические материалы, пластичность, ползучесть, разупрочнение, длительная прочность, вязкоупругий материал, устойчивость по Ляпунову, третья стадия ползучести, устойчивость вычислительного алгоритма
Страницы: 207-217

Аннотация >>
Предложены кинетические уравнения неупругого реологического деформирования энергетического типа, в которых упругая деформация, деформации пластичности и ползучести являются аддитивными составляющими полной деформации и учитывается параметр поврежденности. Рассмотрена модель вязкоупругого материала с ядром ползучести экспоненциального типа. Исследована устойчивость решений по Ляпунову при постоянных напряжениях. Установлена область устойчивости решений системы дифференциальных уравнений математической модели, соответствующая асимптотически ограниченной ползучести материала. Показано, что область неустойчивости решений соответствует появлению третьей стадии ползучести. Установлена связь между устойчивостью решений по Ляпунову и устойчивостью вычислительного алгоритма при численном решении системы уравнений. Выполнена экспериментальная проверка предложенной модели. Показано, что расчетные и экспериментальные данные хорошо согласуются.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


21.
Теория качения: решение проблемы Кулона

Г.П. Черепанов
Нью-Йоркская академия наук, Нью-Йорк, США
genacherepanov@hotmail.com
Ключевые слова: теория качения, проблема Кулона, закон качения, момент качения, коэффициент трения качения, нормальный режим качения
Страницы: 218-226

Аннотация >>
Предложена теория качения круглых тел в нормальном режиме, когда на всей площадке контакта выполняются условия сцепления. Эта теория уточняет классическую теорию качения Кулона, согласно которой момент качения прямо пропорционален прижимающей силе (например, весу катящегося тела). Установлено, что момент качения цилиндров прямо пропорционален прижимающей силе в степени 3/2, а момент качения шаров и торов ‑ прижимающей силе в степени 4/3. Показано, что нормальный режим равномерного качения можно реализовать лишь при определенном соотношении упругих постоянных материалов круглого тела и основания, образующих идеальную пару. Проблема Кулона решена для случаев качения упругого цилиндра по упругому полупространству; упругого шара по упругому полупространству; упругого тора по упругому полупространству; цилиндра и шара по туго натянутой мембране. Для этих случаев выведен закон качения и вычислены коэффициенты трения качения, момент качения и сила трения качения.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину