Розрахунок напружень та коефіцієнтів інтенсивності у пластинчастих елементах конструкцій при контакті берегів дугових тріщин - Автореферат

Міністерство освіти і науки України Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукОфіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Піскунов Вадим Георгійович, Національний транспортний університет МОН України, завідувач кафедри опору матеріалів і машинознавства, м. З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Луцького державного технічного університету за адресою: 43018, м. Внаслідок контакту берегів тріщини розвязок досліджуваних задач подавався у вигляді суперпозиції розвязків двох задач: плоскої задачі теорії пружності та технічної теорії згину пластин. Використовуючи методи теорії функцій комплексної змінної та комплексні потенціали плоскої задачі теорії пружності та класичної теорії згину пластин, розвязок задач зведено до задач лінійного спряження, на основі яких отримано рівняння для знаходження контактного зусилля між берегами тріщин, знайдено його аналітичний розвязок та записані явні вирази для комплексних потенціалів плоскої задачі і задачі згину пластин, коефіцієнтів інтенсивності зусиль і моментів, на основі яких з використанням механічних теорій міцності та критеріїв механіки руйнування можна зясувати граничний стан та експлуатаційний ресурс конструкції. Здійснено числовий аналіз контактного зусилля між берегами тріщин, коефіцієнтів інтенсивності зусиль і моментів при зміні геометричних і механічних параметрів задач для одностороннього і двостороннього згину пластин рівномірно розподіленими та зосередженими моментами, прикладеними у центрі кола чи двох точках на серединному перпендикулярі задачі.Во втором разделе представлены основные соотношения плоской задачи теории упругости и технической теории изгиба пластин с использованием комплексных потенциалов, а также зависимости, на основании которых определяются коэффициенты интенсивности усилий и моментов. В четвертом разделе получено аналитическое решение и исследована задача об изгибе пластинчатого элемента с трещиной по дуге окружности с учетом контакта ее берегов под воздействием двух перпендикулярных к срединному перпендикуляру трещины сосредоточенных моментов. В пятом разделе сформулирована и решена в аналитической форме задача об изгибе пластины с двумя равными трещинами по дуге окружности с учетом контакта их кромок по всей длине под воздействием равномерно распределенных изгибных моментов на бесконечности при геометрической и физической симметрии задачи. В исследуемых задачах построены графические зависимости для контактного усилия между берегами трещин, коэффициентов интенсивности усилий и моментов, предельного угла раскрытия трещины, когда контакт ее берегов происходит по всей ее длине при разных геометрических и физических параметрах задачи. Numerical analysis of contact force between crack faces, of forces and moments intensity factors has been done with taking into consideration a changing of geometric and mechanical problem parameters for one-sided and double-sided bend of plates under uniformly distributed and concentrated moments applied in circle center, in one or two arbitrary points on the medial perpendicular of problem.У першому розділі висвітлено стан наукових досліджень, повязаних зі згином пластин з дефектами типу тріщин. Відзначені роботи, у яких аналізується згин пластин і оболонок без урахування контакту берегів тріщин, а також вказано на публікації, що повязані з розвязування плоских та просторових задач для тіл з тріщинами з урахуванням контакту берегів тріщин та по визначенню напружено-деформованого стану пластинчатих елементів конструкцій з поверхневими тріщинами. В науковій літературі не виявлено досліджень, повязаних зі згином пластин з наскрізними криволінійними тріщинами, зокрема й по дузі кола з урахуванням контакту їх берегів. Окрім вищезгаданих вчених великий внесок у розвиток методів аналізу пластин і оболонок із тріщинами в умовах плоского напруженого стану та згину зробили Л.Т. Велике значення для виконання дисертаційного дослідження мав досвід розвязування плоских задач теорії пружності і термопружності для тіл із тріщинами і тонкими включеннями з урахуванням контакту їх берегів та статичних і динамічних контактних задач для тіл з тріщинами у тривимірній постановці, а також оцінки міцності інженерний конструкцій, поданий у публікаціях А.З.У дисертаційній роботі вирішено наукове завдання - опрацьовано методику виявлення закономірностей формування повного гладкого лінійчатого контакту берегів наскрізних тріщин по дузі кола, а також його впливу на зміну напружено-деформованого стану пластинчастих елементів конструкцій та коефіцієнтів інтенсивності зусиль і моментів як базових характеристик для розрахунку граничного стану та опору розвиткові тріщин за згину під дією рівномірно розподілених і зосереджених згинальних моментів. Сформульовано модель згину пластинчастих елементів конструкцій з криволінійними тріщинами як задачі теорії пружності для необмеженої пластини із тріщинами по дузі кола за повного гладкого контакту їх берегів уздовж лінії.

2. Основний зміст роботи