Рассмотрены области использования наиболее экологически чистой и ресурсосберегающей технологии соединения деталей из термопластических материалов - ультразвуковой сварки. Разработаны и обоснованы теоретические модели, определяющие развитие техники и технологии ультразвуковой сварки.

Індекс рубрикатора НБУВ: В317.12

Рубрики:

Термодинамічна функція

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.332

Рубрики:

Теорія пружнов'язкопластичних середовищ

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглядаються питання коректного визначення коефіцієнтів концентрації напружень і деформацій при циклічному навантаженні пружнов'язкопластичних тіл. Дослідження проводяться для задачі про кінематичне гармонічне збудження циліндричного зразка з бічним V-подібним вирізом. Поведінка матеріалу циліндра моделюється за допомогою однієї з узагальнених теорій течії, що використовує внутрішні змінні стану. Для порівняння використовується наближена модель циклічного деформування в'язкопластичних тіл, яка базується на концепції комплексних модулів. В якості визначальних характеристик для визначення коефіцієнтів концентрації вибираються такі інваріантні величини як інтенсивність напруження та деформації, максимальні головні напруження та деформації. Досліджується поведінка поточних значень коефіцієнтів. Як адекватні величини для циклу коливань використовуються коефіцієнти концентрації, що обчислюються через амплітуди визначальних характеристик. Досліджуються залежності коефіцієнтів концентрації вiд величини навантаження. Проводиться оцінка точності формул Нейбера і Біргера в залежності від рівня навантаження та номера циклу. Відзначається добре узгодження результатів розв'язання задачі в точній та наближеній постановках. Встановлюються хороші можливості наближеної моделі при оцінці малоциклової втоми.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.201.8

Рубрики:

Концентрація напружень < Теорія пластичності >

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.331

Рубрики:

Теорія в'язкопружності

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

На прикладі задачі про гармонічний згин та дисипативний розігрів тришарової балки досліджено зв'язану термомеханічну поведінку структурно-неоднорідних в'язкопластичних тіл за умов циклічного навантаження. Для розв'язання задачі використано узагальнену термодинамічно узгоджену теорію течії (точна постановка) та склерономну модель (наближена постановка задачі). Матеріалами шарів вибрано алюмінієвий сплав Амг-6 та сталь 12ХН3А. Розглянуто дві можливі конфігурації балки: зовнішні шари - алюмінієві, внутрішній - сталевий; зовнішні шари - сталеві, а внутрішній - алюмінієвий. Співставлення результатів розв'язку задачі в точній та наближеній постановках проведено за амплітудами механічних польових характеристик, дисипативною та накопиченою енергіях, а також за температурою дисипативного розігріву. Подано порівняльну оцінку коефіцієнта поглинання балки за різної компоновки шарів.

Наведено наближену постановку вісесиметричної динамічної задачі термов'язкопластичності з урахуванням зв'язаності механічних і теплових полів. В ній використано наближену циклічну модель термов'язкопластичності, що грунтується на концепції комплексних модулів. Досліджено основні закономірності розподілів польових величин, температурно- й амплітудно-частотні резонансні характеристики круглого диска за умов вимушених вісесиметричних згинних коливань. Вивчено можливості застосування наближеної моделі для розв'язку вказаного класу задач.

Розглянуто моделі для дослідження температурних ефектів під час деформування пружнов'язкопластичних тіл у разі монотонного та гармонічного навантаження. Вони дозволяють отримати кількісну та якісну інформацію про термомеханічний стан тіл. Результати можуть бути використані для неруйнівної діагностики дефектів та прогнозування термічного втомного руйнування непружних тіл.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.332 + В251.649.1

Рубрики:

Теорія пружнов'язкопластичних середовищ

Елементи конструкцій. Різноманітні форми < Оболонки >

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.332 + В251.634.5

Рубрики:

Теорія пружнов'язкопластичних середовищ

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.640.65

Рубрики:

Температурні напруження < Оболонки >

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розвинуто модель для дослідження теплових ефектів у пружнов'язкопластичних тілах. Вона дозволяє отримати якісну і кількісну інформацію про напружено-деформований стан тіла та провести неруйнівну діагностику внутрішніх дефектів, які є концентраторами напружень і деформацій. Розв'язано задачу про плоский напружений стан прямокутника з отвором. Як матеріали пластини використано сталь та алюмінієвий сплав. Вивчено особливості зміни розподілу температури на зовнішньому контурі тіла в процесі монотонного та циклічного розтягів у пружній і пластичній областях.

Подано постановку вісесиметричної динамічної задачі термов'язкопластичності з урахуванням зв'язаності механічних і теплових полів. Поведінку матеріалу описано за допомогою моделі термов'язкопластичності Боднера - Партома. Розробено методику числового розв'язання задачі. Досліджено основні закономірності напружено-деформованого стану та температурного поля круглого диска за умов вимушених згинних коливань.

An approach to investigation of the dynamic coupled thermoviscoplastic behavior of flexible shells with piezoactive layers is developed. Standard Kirchhoff-Love hypotheses are adopted. Under these assumptions, the equations of motion and geometry equations for thin flexible shells are supplied with modified state equations that take into account both plastic strain of passive layers and piezoelectric properties of active layers. The dissipative function in the heat equation is also modified to take into consideration the contributions of the plastic power and hidden stored energy to heating of the shell.

Досліджено термомеханічну зв'язану динамічну поведінку неоднорідного тіла на прикладі задачі про вісесиметричні вимушені коливання та дисипативний розігрів шаруватого непружного диска. Використано дві постановки задачі: повну та наближену. В межах першої задачі поведінку матеріалу описано за допомогою узагальненої теорії течії, а в наближеній постановці поведінку матеріалу охарактеризовано комплексними модулями. Досліджено особливості просторових розподілів польових величин, температурно- й амплітудно-частотні характеристики диска. Порівняно результати, отримані в межах обох постановок.

Проведено узгодження узагальненої моделі фізично нелінійних матеріалів з термодинамікою необоротних процесів, а також конкретизовано параметри даної моделі для алюмінієвого сплаву та сталі. Розроблено спрощену модель зв'язаної термомеханічної поведінки фізично нелінійних матеріалів за умов гармонічного навантаження. Модель грунтується на припущенні моногармонічності реакції матеріалу на гармонічне навантаження та формулюється в термінах комплексних модулів. З метою знаходження цих характеристик розвинуто модифіковану схему гармонічної лінеаризації, в якій використовуються циклічні діаграми. Наведено задачі про коливання та дисипативний розігрів тіл з фізично нелінійних матеріалів за умов гармонічного навантаження з використанням узагальненої моделі непружної течії (повна постановка) і спрощеної моделі (наближена постановка). Запропоновано модель динамічних зв'язаних термомеханічних процесів у шаруватих тонкостінних тілах, які можуть складатись з фізично нелінійних матеріалів або додатково містити п'єзоактивні шари. Розвинуто методи розв'язання задач у повній та наближеній постановках. Точність спрощеної моделі оцінено шляхом порівняння розв'язків задач в цих постановках. Досліджено загальні закономірності квазістатичної та динамічної зв'язаної поведінки за умов гармонічного навантаження однорідних і неоднорідних вісесиметричних і плоских тіл (диску, пластини), тіл, що містять концентратори напружень і макродефекти, а також тонкостінних елементів конструкцій.

Подано наближену постановку зв'язаної динамічної задачі термомеханіки фізично нелінійних непружних тіл для тонкостінних елементів в межах геометрично лінійної теорії й гіпотез Кірхгофа - Лява. Використано спрощену модель коливань і дисипативного розігріву структурно неоднорідних фізично нелінійних тіл за гармонічного навантаження. Механічні властивості матеріалу описано за допомогою деформаційно залежних комплексних модулів. Розв'язано нестаціонарну задачу вібророзігріву. Дисипативну функцію, розраховану за розв'язком задачі про стаціонарні коливання, використано для задання внутрішніх джерел тепла. Для окремого випадку вимушених коливань балки досліджено амплітудно-частотні характеристики польових величин у широкому інтервалі частот. Проведено порівняння температурних характеристик для першої та другої резонансних мод коливань.

The statement of a dynamic axisymmetric coupled problem on the forced vibration and dissipative heating of viscoplastic bodies of revolution is given for a cyclic loading. The Bodner-Partom model is used to simulate the viscoplastic material behaviour. The technique used for solving the problem enables one to incorporate the generalized flow theory. The equations of motion are integrated with the use of the Newmark scheme. The iterative scheme of the variable parameters of elasticity is applied at each time step, and the linearized thermomechanical problem is solved by the use of FEM. Several regularities of the coupled thermomechanical behaviour are studied in the case of the problem on bending resonant vibrations and vibrational heating of a disc made of an aluminum alloy.

The compressive response of thin-skin stiffened composite panels with low-velocity impact damage is examined. The finite element method together with the equivalent crack model of fracture mechanics are used to predict the damage initiation in the form of fiber microbuckling in <$E 0 symbol Р > plies, propagation, and final failure. In the model, the region of impact damage is simulated with a circular or elliptic open hole. The numerical results well agree with experimental ones.