НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН ШАРУВАТОЇ ОСНОВИ З ПІДКРІПЛЮЮЧИМ ЕЛЕМЕНТОМ
DOI:
https://doi.org/10.32782/KNTU2618-0340/2020.3.2-1.10Ключові слова:
асимптотичний метод, контактна задача, в´язкопружне тіло, композиційні матеріали, стрингер, ортотропні шари, циліндрична анізотропіяАнотація
Керування напружено-деформованим станом в’язкопружних тіл із циліндричною анізотропією, що складаються з багатьох шарів та армовані є дуже важливим на практиці, зокрема, у будівництві. Розв’язання задач механіки анкерних стрижнів та фундаментів на палях на сьогодні залишається дуже актуальним. Результати також можуть бути корисними при аналізі напружено-деформованого стану волокнистого композиту. У роботі розглядається складна просторова осесиметрична контактна задача про передачу навантаження від стержня кругового поперечного перерізу до в'язко-пружного тіла, що складається з двох скріплених між собою ортотропних шарів з циліндричною анізотропією. Визначається закон розподілу контактних напружень між стрингером та тілом, а також зусилля в стрингері при умові його навантаження в кінцевих точках поздовжніми силами. Для розв’язання використовується розроблений авторами асимптотичний метод. У якості малого параметра обирається відношення жорсткісних характеристик матеріалу. Оскільки матеріал тіла в’язкопружний, цей фізичний параметр включає в себе відношення функцій, що виникають після застосування перетворення Лапласу в основних рівняннях і залежать від параметру цього перетворення. Такі відношення для в’язкопружних анізотропних матеріалів, що зазвичай розглядаються на практиці, не перевищують одиницю і тому параметр асимптотичного інтегрування лишається малим. Такий вибір малого параметру є зручним, оскільки вигляд рівнянь та крайових умов, записаних відносно трансформант Лапласа, повністю співпадає з відповідними виразами для пружної постановки задачі. Після розв’язання задачі в такому вигляді, лишається питання переходу до оригіналів шуканих функцій. Такий перехід можна спростити, якщо знаходити оригінали для малих та великих значень обраних параметрів (наприклад, часу), а потім з’єднати їх за допомогою двоточкової апроксимації, що дозволяє отримати загальний розв’язок.
Посилання
Гузь А. Н., Бабич С. Ю., Рудницкий В. Б. Контактное взаимодействие упругих тел с начальными (остаточными) напряжениями. Развитие идей Л. А. Галина в механике: монографія. Москва; Ижевск: Изд-во Ин-та компьютерных исследований, 2013. 480 с.
Приварников А. К., Спиця О. Г. Осесиметричні контактні задачі для пружних багатошарових плит. Вісник Донецького університету. Серія А. Природничі науки. 2005. Вип. 1. С. 53–57.
Калоеров С. А., Самодуров А. А. Задача электровязкоупругости для многосвязных пластинок. Математичні методи та фізико-механічні поля. 2014. Т. 57. № 3. С. 62–77.
Кагадий Т. С. Метод возмущений в механике упругих (вязкоупругих) анизотропных и композиционных материалов: монографія. Днепропетровск: РИК НГА України, 1998. 260 с.
Кагадій Т. С., Білова О. В., Щербина І. В. Застосування методу малого параметру при моделюванні задач теорії в´язкопружності. Вісник Херсонського національного університету. 2019. 2(69) .Ч.3. С. 69−76.
Кагадий Т. С. Передача нагрузки двуслойным телам конечных размеров. Вiсник Днiпропетровського унiверситету. Серія: Механiка. 2000. Т. 2 . Вип. 3. С. 38−46.