Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Հակահարթ դեֆորմացիայի ժամանակ ճաքերով ուղղանկյուն պրիզմատիկ կտոր-առ-կտոր համասեռ առաձգական մարմինների լարվածային վիճակը

Ալի Էսկանդար, Փահլավիանի Գոլսուրաթ (2013) Հակահարթ դեֆորմացիայի ժամանակ ճաքերով ուղղանկյուն պրիզմատիկ կտոր-առ-կտոր համասեռ առաձգական մարմինների լարվածային վիճակը. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ Մեխանիկայի ինստիտուտ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (417Kb) | Preview

    Abstract

    Все инженерные конструкции по конструктивным и тех- нологическим условиям их изготовления содержат дефекты типа микропор, микротрещин, инородных включений, надрезов, повреждений поверхностей и др., которые могут возникать также в процессе эксплуатации конструкций. Эти дефекты в значительной мере влияют на уровень прочности конструкций и их деталей, снижая их теоретическую прочность. Более того, появление и рост микротрещин приводят, в конечном итоге, к их слиянию и образованию макро-трещин или магистральных трещин. При некоторых допускаемых значениях параметров нагрузок, а также характерных физических и геометрических параметров, имеющиеся трещины могут оказаться неустойчивыми и из-за спонтанного роста вызвать быстрое лавинообразное разрушение тела или конструкции. С другой стороны, трещины в деформируемых телах являются концентраторами напряжений, вокруг которых образуются локальные поля напряжений, характеризующиеся большими и интенсивно изменяющимися градиентами. Поэтому качественное и количественное исследование этих полей, разработка методов снижения уровня концентрации напряжений вокруг трещин и установление критериев их распространения, составляющих основное содержание механики разрушения - одной из обширных областей механики деформируемого твердого тела - имеют первостепенно важное значение для обеспечения прочности и долговечности инженерных конструкций и их деталей. В механике разрушения рассматриваются три основных типа деформации разрушения: нормальный отрыв, поперечный сдвиг и продольный сдвиг или антиплоская деформация. Согласно условиям работы данной конструкции и ее предназначения, одна из указанных деформаций представляется доминирующей. Например, в расчетах зданий и сооружений на сейсмостойкость, в исследованиях деформаций земной коры при землетрясениях, в вопросах передачи нагрузок от тонкостенных элементов в виде стрингеров, тонкостенных включений, плит, пластин и оболочек к массивным деформируемым телам различных геометрических форм, в качестве доминирующей деформации часто выступает антиплоская деформация. Значительная часть обширной научной литературы по механике разрушения посвящена вопросам и методам определения напряженно-деформированного состояния деформируемых тел с трещинами при антиплоской деформации, установления различных критериев распространения трещин в них. Но эти исследования, в основном, относятся к телам бесконечных размеров и сравнительно мало исследованы эти вопросы в случае тел конечных размеров. В настоящей диссертационной работе частично заполняется этот пробел и в ней рассматриваются вопросы определения напряженно-деформированного состояния кусочно-однородных призматических тел прямоугольного поперечного сечения с коллинеарной системой трещин на линии спая разнородных материалов, вычисляются коэффициенты интенсивности разрушаю- щих напряжений (КИН) и раскрытия трещин, выясняются закономерности их изменения. Этим и обусловлена актуальность диссертационной темы. Ատենախոսությունը նվիրված է հակահարթ դեֆորմացիայի ժամանակ ուղղանկյունաձև ընդլայնական կտրվածքով կտոր-առ-կտոր համասեռ պրիզմատիկ առաձգական մարմինների լարվածադեֆորմացիոն վիճակի վերաբերյալ առաձգականության մաթեմատիկական տեսության եզրային խնդիրների մի դասի հետազոտությանը, երբ տարասեռ նյութերի միացման հատվածի վրա կան կամայական վերջավոր թվով համագիծ ճաքերի համակարգ: Դիտարկված են մասնավոր դեպքեր և կատարվել է թվային վերլուծություն: Ատենախոսության հիմնական արդյունքներն են. Ֆիզիկական և երկրաչափական բնութագրական պարամետրերի փոփոխության լայն տիրույթում հակահարթ խնդրի դեպքի համար առաձգականության մաթեմատիկական տեսության խիստ մեթոդներով դուրս են բերվել կտոր-առ-կտոր համասեռ ուղղանկյուն ընդլայնական կտրվածքով մարմինների լարվածադեֆորմացիոն վիճակի մի դասի խնդիրների որոշիչ սինգուլյար ինտեգրալ հավասարումները, երբ տարասեռ մարմինների հատվածի վրա կան կամայական վերջավոր թվով համագիծ ճաքեր: Առաձգականության մաթեմատիկական տեսության, սինգուլյար ինտեգրալ հավասարումների, Ֆուրյեի ինտեգրալ ձևափոխությունների, Չեբիշևի օրթոգոնալ բազմանդամների խիստ մեթոդների կիրառությամբ ստացվել են դրված խնդիրների հիմնական մեխանիկական բնութագրերի՝ ինչպիսիք են ճաքերի ափերի վրա դիսլոկացիաների խտությունը, ճաքերից դուրս քայքայող շոշափող լարումները դրանց տեղակայման հատվածների վրա, ճաքերի ծայրակետերում լարումների ինտենսիվության գործակիցները, բացահայտ արտահայտությունները,: Քննարկվող խնդիրների ֆիզիկական և երկրաչափական պարամետրերի փոփոխության բավականին ընդարձակ միջակայքերում իրականացվել է ստացված անալիտիկական արդյունքների թվային վերլուծություն և բացահայտվել են խնդրի` նշված մեխանիկական բնութագրերի փոփոխության օրինաչափությունները: The problems involving investigation and determination of the main physical characteristics of fracture of elastic cracked bodies have outstanding importance in theoretical engineering works. Development of equations and derivation of some formulas for stress intensity factors, S.I.F ,in the three modes of fracture are pertaining problems in this field and many relations can be found in literature, but the third mode, namely tearing mode, has determining role in calculations of stress fields of cracked plates subjected to antiplane deformations and torsional shears, for example steel structure elements which are excited by seismic vibrations and torsions, or rotating bodies of missiles, and also members which are used in industry. In this thesis Elastic Fracture Mechanics Concepts are reexamined for a row of collinear cracks on the interface between dissimilar solids. A derivation approach for stress and displacement or in better words “dislocation” fields in the vicinity of the crack tips is studied. In this manner the definitions of stress intensity factor KIII of classical type associated with interface cracks are discussed. Also a major problem of structures that is the repair of cracked bodies is investigated here. The procedure we have used is the integral equation method, which is more efficient, and in general is more accurate than the finite and boundary element methods. The presenting research is devoted to specific purposes and questions involving the behavior of cracked bimaterial bodies, with several cracks at interface, deriving their dimensionless formulas for antiplane stress intensity factors, dislocations fields of cracks boundaries, investigation of the effects of shear modulus ratios of the two solids and cracks distances on the plate fracture characteristics with calculating the above parameters in a numerical analysis manner, to show the related variations with graphs and curves.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Հակահարթ դեֆորմացիայի ժամանակ ճաքերով ուղղանկյուն պրիզմատիկ կտոր-առ-կտոր համասեռ առաձգական մարմինների լարվածային վիճակը: Stress state of rectangular prismatic piecewise homogeneous elastic bodies with cracks in antiplane strains.
    Uncontrolled Keywords: Ալի Էսկանդար Փահլավիանի Գոլսուրաթ, Ali G. Pahlaviani
    Subjects: Mechanics
    Physics
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 18 Oct 2016 10:45
    Last Modified: 24 Oct 2016 11:40
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3633

    Actions (login required)

    View Item