ЗАДАЧА ТЕРМОПРУЖНОСТІ ДЛЯ ЗАКРИТОЇ МІЖФАЗНОЇ ТЕПЛОІЗОЛЬОВАНОЇ ЩІЛИНИ В РІЗНОРІДНОМУ БІМАТЕРІАЛІ

  • Х.І. Середницька Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача НАН України, Львів,
Ключові слова: термопружність; різнорідний біматеріал; міжфазна щілина; закриття щілини; стискальні зусилля; тепловий потік.

Анотація

Досліджено поведінку різнорідного біматеріалу з міжфазною теплоізольованою щілиною, береги якої контактують по усій довжині під дією стискальних зусиль і однорідного теплового потоку. Задачу термопружності зведено до системи сингулярних інтегро-диференціальних рівнянь відносно стрибка температури та зсувних переміщень берегів щілини. Отриману систему розв'язано для біматеріалу, складеного з сплаву нікелю та неіржавіючої сталі. Визначено контактний тиск берегів щілини і порогові значення стискальних зусиль, для яких відбувається повне закриття щілини. Проаналізовано вплив теплового потоку на коефіцієнт інтенсивності дотичних напружень.

Посилання

1. Гольдштейн Р.В., Кіт Г.С., Мартиняк Р.М., Середницька Х.І. Ефект часткового закриття міжфазної тріщини з теплопровідним заповнювачем і поверхневими плівками при дії на біматеріал термічного навантаження // Мат. методи та фіз.-мех. поля. 2012. Т. 55. № 4. C. 64–73.
2. Кіт Г.С., Мартиняк Р.М. Термопружність кусково-однорідного тіла із за-кри¬тою міжфазною тріщиною при наявності контактного термоопору між її берегами // Доп. НАН України. 1996. № 10. С. 84–88.
3. Кіт Г.С., Мартиняк Р.М., Нагалка С.П. Термопружні ефекти в тілі з трі-щиною, закритою зосередженими силами // Мат. методи та фіз.-мех. поля. 1999. Т. 42. № 2. С. 101–107.
4. Мартиняк Р.М. Термопружний стан біматеріалу із закритою міжфазною тріщиною з шорсткими поверхнями // Мат. методи та фіз.-мех. поля. 2010. Т. 53, № 1. C.71–80.
5. Мартиняк Р.М., Середницька Х.І. Термонапружений стан біматеріалу з періодичною системою міжфазних тріщин, заповнених теплопровідною речовиною // Фіз.-мат. моделювання та інформ. технології. 2014. Вип. 19. C. 168–175.
6. Мартиняк Р.М., Середницька Х.І. Контактні задачі термопружності для міжфазних тріщин в біматеріальних тілах. Львів: Растр-7, 2017. 168 с.
7. Харун І.В., Лобода В.В. Міжфазні тріщини з зонами контакту в полі зосереджених сил і моментів // Мат. методи та фіз.-мех. поля. 2002. T. 45. № 2. С. 103–113.
8. Andreikiv А.О. Generalized Griffith problem of shear with regard for the roughness of the crack surfaces // Mater. Sci. 2000. Vol. 36. No. 2. P. 210–217.
9. Barber J.R. Comninou M. The penny-shaped interface crack with heat flow. Part 2: Imperfect contact // Trans. ASME. J. Appl. Mech. 1983. Vol. 50.No 4a. P. 770–776.
10. Feraille-Fresnet A., Bui H.-D., Ehrlacher A. Hydrostatic interaction of a wetting fluid and a circular crack in an elastic material // Mech. Mater. 2003. Vol. 35. P. 581–586.
11. Garsia A.M., Sehitoglu H. Contact of crack surfaces during fatigue: Part 1. Formu¬lation of the model // Metallurgical and Materials Transactions. A. 1997. 28.A. No. 11. P. 2263–2275.
12. Gilbert C.J., Ritchie R.O. Mechanisms of cyclic fatigue crack propagation in a fine-grained alumina ceramic: the role of cracks closure // Fatigue Fract. Engng. Mater. Struct. 1997. Vol. 20. No 10. P. 1453–1466.
13. Gross T.S., Mendelsohn D.A. On the effect of crack face contact and friction due to fracture surface roughness in edge crack subjected to external shear // Eng. Fract. Mech. 1988. Vol. 31. No 3. P. 405–420.
14. Loboda V., Lapusta Y., Sheveleva A. Limited permeable crack in an interlayer between piezoelectric materials with different zones of electrical saturation and mechanical yielding // Int. J. Solids Struct. 2010. No 47. P. 1795–1806.
15. Newman J.A., Piascik R.S. Interactions of plasticity and oxide crack closure me¬chanisms near the fatigue crack growth threshold // Int. J. Fatigue. 2004. Vol. 26. No 9. P. 923–927.
16. Riemelmoser F.O., Pippan R. Crack closure: a concept of fatigue crack growth under examination // Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct. 1997. Vol. 20. No. 11. P. 1529–1540.
Опубліковано
2020-12-22
Як цитувати
Середницька, Х. (2020). ЗАДАЧА ТЕРМОПРУЖНОСТІ ДЛЯ ЗАКРИТОЇ МІЖФАЗНОЇ ТЕПЛОІЗОЛЬОВАНОЇ ЩІЛИНИ В РІЗНОРІДНОМУ БІМАТЕРІАЛІ. Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій, (32), 69-80. https://doi.org/10.15421/4220017