Описано розроблений поляризаційно-оптичний метод дослідження динамічного напруженого стану анізотропних матеріалів у елементах конструкцій - метод динамічної фотопружності анізотропних тіл. Викладено теоретичне обгрунтування методу. Визначено основні співвідношення методу динамічної фотопружності анізотропних середовищ. Розкрито зв'язок між напружено-деформованим станом та оптичними характеристиками у конструктивно-анізотропних тілах. Висвітлено основні вимоги до поляризаційно-динамічної установки. Досліджено механічні характеристики модельних конструктивно-анізотропних матеріалів. Проаналізовано процеси руйнування у пластинах з концентраторами. Наведено експериментальні розв'язки задач.

Досліджено розподіл напружень біля прямолінійної границі та границі з розрізом різної глибини в анізотропній пластині у разі дії на її границю поверхневого та заглибленого джерела імпульсного навантаження. Результати одержано за допомогою методу динамічної фотопружності анізотропних тіл на моделях пластин з оптично-чутливих ортотропних матеріалів. Проаналізовано результати, одержані для ортотропних та ізотропних пластин у разі різних значень відношення глибини розрізу до довжини хвилі.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.109.03

Рубрики:

Задачі динамічні. Середовища анізотропні. Середовища неоднорідні. Середовища багатошарові. Середовища композитні < Теорія пружності >

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Для описания фотоупругого поведения линейно-вязкоупругой ортотропной пластины с трещиной использованы известные уравнения фотоупругости линейно-вязкоупругих тел Нетребко - Васильченко. Получены соотношения для коэффициентов интенсивности напряжений (КИН) возле трещины по данным поляризационно-оптических измерений. Показано, что характер изменения КИН во времени зависит от угла между направлением растяжения и трещиной.

Досліджено хвильове поле напружень та характер розповсюдження хвиль біля вільної границі в ортотропній пластині, а також на межі розділу двох анізотропних середовищ. Результати одержано на базі методу динамічної фотопружності та використання моделей з волокнистих оптично-активних матеріалів. Наведено аналіз результатів експериментів у разі імпульсного навантаження пластин з різними умовами на їх границях.

Викладено методику визначення динамічного коефіцієнта концентрації напружень біля отвору в ортотропній пластині за допомогою методу фотопружності. Досліджено розподіл напружень вздовж контуру кругового отвору. Порівняно величини коефіцієнтів концентрації напружень для ортотропних та ізотропних пластин у разі динамічного і статичного навантажень.

Для ортотропної пластини, послабленої рядом кругових отворів, на базі методу динамічної фотопружності досліджено напружено-деформований стан, що виникає в разі дії імпульсного навантаження. Вивчено розподіл динамічних коефіцієнтів концентрації напружень вздовж контурів отворів, а також напружень і деформацій в характерних перерізах.

Предложена технология изготовления и приведены оптико-механические характеристики материалов для фотоупругого моделирования волновых полей и процессов динамического разрушения анизотропных тел.

Запропоновано спосіб перерахування динамічних напружень із фотопружної моделі на натурне тіло в плоских задачах механіки ортотропних тіл. Для оцінки способу проведено перерахування напружень у задачі, що має теоретичний розв'язок.

Ключ. слова: напружено-деформований стан, імпульсне навантаження, анізотропні пластинки, поляризаційно-оптичний метод
Індекс рубрикатора НБУВ: В251.630.9 + В251.630.6

Рубрики:

Середовища анізотропні. Середовища неоднорідні. Середовища багатошарові. Середовища композитні < Пластини >

Фактори зовнішні. Деформації < Пластини >

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено наближений метод одержання окремих компонентів динамічних деформацій і напружень за результатами поляризаційно-оптичних вимірювань. В основу методу покладено спосіб числового інтегрування рівнянь сумісності деформацій, унаслідок чого відпадає необхідність у побудові поля ізоклін.

Одержано аналітичні вирази для кількісного аналізу напружено-деформованого стану енергетичних потоків у фотопружній пластині поблизу вершини тріщини у разі імпульсного навантаження. Запропоновано модель формування зони підвищених напружень і зони розвантаження, а також методику визначення їх параметрів у пластинах з оптично-чутливих полімерів.

Для опису фотопружної поведінки в'язкопружної ортотропної пластини з тріщиною використано відомі рівняння фотопружності лінійно-в'язкопружних тіл Нетребко-Васильченко. Одержано співвідношення для коефіцієнтів інтенсивності напружень (КІН) в околі тріщини за даними поляризаційно-оптичних вимірювань. Досліджено характер зміни КІН у часі. Показано, що вона залежить від кута між напрямом розтягування та напрямом тріщини.

Досліджено процес динамічного руйнування за умови імпульсного навантаження пластин, послаблених отворами, на контурах яких розміщені тріщини, за допомогою методу динамічної фотопружності. Досліджено зміну у часі коефіцієнтів інтенсивності напружень та швидкості руху вершин тріщин для трьох типів моделей пластин з круговими отворами і крайовими тріщинами.

На фотопружних моделях із ортотропного матеріалу проведено моделювання динамічного напруженого стану біля вільних і підкріплених кругових отворів в анізотропній пластині від вибухових навантажень. Досліджено дифракцію хвиль напружень в тонкостінній пластині на контурах отворів. На підставі результатів експериментів проаналізовано динамічну концентрацію напружень в пластині з отвором у разі поширення квазіпоздовжньої і квазіпоперечної хвиль.

Досліджено процес динамічного руйнування конструктивних елементів у вигляді пластин, послаблених криволінійним отвором (коло, еліпс) та ізольованою тріщиною за допомогою методу динамічної фотопружності у випадку імпульсного навантаження. Вивчено зміни у часі коефіцієнтів інтенсивності напружень і швидкості руху вершини тріщини для двох типів моделей.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.630.3 + В251.630.9

Рубрики:

Динамічні задачі теорії пластин

Середовища анізотропні. Середовища неоднорідні. Середовища багатошарові. Середовища композитні < Пластини >

Шифр НБУВ: Ж29095 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено хвильове поле напружень в околі тунелю в анізотропному середовищі при вибуховому навантаженні з використанням методу динамічної фотопружності. На основі проведеного моделювання процесу деформування вивчено вплив різних факторів на розподіл та величину контурних напружень в тунелі. Встановлено закономірності зміни в часі динамічного коефіцієнта інтенсивності напружень на контурі тунелю.

Запропоновано спосіб перерахунку динамічних напружень з фотопружної моделі на натурне тіло в плоских задачах механіки ортотропних тіл. Для оцінки способу проведено перерахунок напружень з моделі на натурне тіло в задачі, що має теоретичний розв'язок.

Розроблено експериментально-числовий метод моделювання та розв'язано динамічні задачі механіки анізотропних тіл на базі фотопружних вимірів. З використанням залежності діелектричної сталої від деформації та загальної теорії проходження електромагнітних хвиль через діелектрик одержано співвідношення типу Максвелла - Неймана, що встановлюють зв'язок між оптичними параметрами, а також динамічними напруженнями та деформаціями. Розроблено технології одержання оптично-чутливих анізотропних матеріалів, які доцільно використовувати для моделювання динамічних задач механіки анізотропного тіла. Створено універсальну високошвидкісну поляризаційно-динамічну установку з комплексом допоміжного обладання, необхідних для реалізації різних способів імпульсного навантаження та дослідження фотопружних моделей. Запропоновано числовий метод розділення компонентів динамічних деформацій за результатами поляризаційно-оптичних вимірів, який базується на числовому інтегруванні рівнянь сумісності деформацій. Розроблено спосіб числового переходу від моделі до натурного тіла, що надає можливість з достатньою для інженерних розрахунків точністю визначати динамічні напруження у натурних елементах конструкцій з анізотропних матералів. Експериментально розв'язано задачі стосовно визначення хвильового поля напружень і деформацій в анізотропних пластинах, що містять концентратори, та щодо визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень поблизу вершини стаціонарної тріщини. Розв'язані задачі мають тестовий характер, а також прикладне значення.