Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Фізико-математичні науки / Механіка деформівного твердого тіла


Червінка Костянтин Андрійович. Математичне моделювання та дослідження термопружних процесів у локально неоднорідних тілах із врахуванням тензорного характеру хімічного потенціалу: дисертація канд. фіз.-мат. наук: 01.02.04 / НАН України; Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С.Підстригача. - Л., 2003.



Анотація до роботи:

Червінка К. А. Математичне моделювання та дослідження термопружних процесів у локально неоднорідних тілах із врахуванням тензорного характеру хімічного потенціалу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла. – Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України, Львів, 2003.

У дисертації методами термодинаміки нерівноважних процесів побудовано модель термопружного твердого тіла, що враховує тензорний характер хімічного потенціалу. Отримана модель розширює моделі локально градієнтного термопружного тіла на врахування просторово нелокальної залежності як між кульовими, так і між девіаторними складовими напружень та деформацій. Це дає змогу узгодити локально градієнтний та нелокальний підходи в теорії пружності. У роботі проведено дослідження впливу температури на поверхневий натяг, міцність розтягнутого шару і циліндра, частоти власних коливань шару та ряд інших ефектів у локально неоднорідних тілах. Вперше отримано розв’язок двовимірної задачі в рамках моделі локально градієнтного тіла.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню наукового завдання — побудові моделі локально градієнтного термопружного твердого тіла, котра дає змогу отримати узгодження результатів досліджень за локально градієнтного і нелокального підходів у теорії пружності; дослідженню впливу температури на поведінку і властивості твердих тіл, зокрема на розмірні ефекти та приповерхневу неоднорідність; одержанню та аналізу розв’язку двовимірної задачі локально неоднорідного термопружного твердого тіла. Основні результати дисертації розширюють область застосовності термодинамічного підходу до опису нелокальної залежності між тензорами напружень та деформацій, дозволяють проводити оцінку впливу температури і геометричних характеристик тіла на ряд поверхневих явищ.

Основними результатами є

Отримані ключові системи рівнянь, що описують поведінку локально градієнтного термопружного твердого тіла.

У рамках локально неоднорідної моделі одержано опис стану деформівних твердих тіл, у яких проявляються ефекти нелокальної залежності між тензорами напружень і деформацій. Такий опис може бути здійснений шляхом вибору хімічного потенціалу у вигляді тензора другого рангу.

Встановлено, що пружні хвилі, поширюючись у локально неоднорідному термопружному тілі, зазнають дисперсії. За ізотемпературного випадку дисперсійні рівняння є аналогічними до отриманих у моделях нелокальної теорії пружності.

Досліджено закономірності впливу температури на поведінку локально неоднорідного твердого тіла, зокрема

отримано лінійну залежність межі міцності та поверхневого натягу від температури і на основі відомих з літератури експериментальних даних для межі міцності визначено одну з матеріальних сталих моделі;

вивчено вплив однорідної температури на власні коливання шару та показано, що для товстих шарів врахування впливу температури на частоти власних коливань можна проводити шляхом врахування залежності від температури швидкості поширення пружної хвилі;

встановлено, що однорідна температура не впливає на положення точки переходу розтягуючих приповерхневих напружень у стискаючі і не змінює якісно розподілу напружень у тілі, хоча може викликати значні кількісні зміни.

Розроблено методику та вивчено термомеханічні поля у локально неоднорідному середовищі з еліптичною порожниною. На основі аналізу знайденого розв’язку

встановлено, що збурення енергії взаємодії, спричинене наявністю поверхні тіла, зменшується тим швидше, чим менший кут між даним напрямком і великою віссю еліпса;

показано, що значення хімічного потенціалу залежить від величини розтягуючого силового навантаження та від температури у рамках отриманої моделі за лінійним законом;

приповерхневі напруження є розтягуючими і накладаються на напруження, зумовлені зовнішнім силовим навантаженням, змінюючи величину останніх. Максимальний їх вплив припадає на область у вершині еліпса.

Результати роботи можуть стати основою для розрахунку деталей машин та елементів конструкцій, що працюють у різних температурних умовах, особливо у випадку, коли необхідно враховувати поверхневі ефекти. Отримані результати мають загальний характер і їх можна використати при подальших теоретичних дослідженнях, зокрема при побудові нових моделей деформівних твердих тіл. Результати можна використати для оцінки та обґрунтування методів врахування температурних полів у нелокальній теорії пружності.

Публікації автора:

  1. Нагірний Т. С., Червінка К. А. Моделювання хвильових процесів у деформівних твердих тілах з врахуванням ефектів приповерхневої неоднорідності // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. мех.-мат. – 1999. – Вип. 54. – С. 117-124.

  2. Бурак Я. И., Нагирный Т. С., Грицина О. Р., Червинка К. А. Поверхностные напряжения в слое. Влияние температуры и примесей на прочность // Проблемы прочности. – 2000. – № 6. – С. 35-43.

  3. Нагірний Т. С., Червінка К. А. Модель термопружного твердого тіла з урахуванням ефектів локальної градієнтності та тензорного характеру хімічного потенціалу // Доп. НАН України. – 2000. – № 2. – С. 50-53.

  4. Нагірний Т. С., Червінка К. А. Поверхневі напруження в шарі. Вплив температури на приповерхневий натяг та міцність // Доп. НАН України. – 2000. – № 10. – C. 57-62.

  5. Нагірний Т. С., Червінка К. А. Моделювання та дослідження впливу температури на власні коливання шару // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. мех.-мат. – 2002. – Вип. 60. – С. 102-106.

  6. Грицина О. Р., Нагірний Т. С., Червінка К. А. Мехонотермодифузійні процеси у розтягнутій пластині із врахуванням ефектів приповерхневої неоднорідності // Мат. методи і фіз.-мех. поля, – 2002. – 45, № 1. – С. 123-127.

  1. Бурак Я. И., Нагирный Т. С., Грицина О. Р., Червинка К. А. Поверхностные напряжения и некоторые вопросы прочности // Proc. 2 Int. Conf. "Strength, Durability and Stability of Materials and Structures" (Sept. 16-18, 1999, Panevezys, Lithuania), Kaunas, Technologija, 1999. P. 167-172.

  2. Нагірний Т. С., Червінка К. А. Математичне моделювання та дослідження впливу температури на локальну неоднорідність шару // Матеріали конф. "Математичні проблеми механіки неоднорідних структур", Т. 1, – Львів. – 2000. – С. 91-95.

  3. Нагірний Т. С., Червінка К. А. Про один підхід до вивчення хвильових процесів у локально неоднорідних термопружних тілах // Міжнародна наукова конференція "Нові підходи до розв'язання диференціальних рівнянь". – Дрогобич. – 2001. – С. 101.

  4. Червінка К.А. Про знаходження полів хімічного потенціалу та температури у двовимірних задачах моделі локально градієнтного термопружного тіла // Матеріали конф. молодих наук. і спеціал. ФМІ НАНУ. – Львів. – 2002. – С. 49-52.