1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Механика твердого тела
  4. № 5, 2022

Известия РАН. Механика твердого тела, 2022, № 5, стр. 32-46

О ТЕПЛОТВОРНОЙ СПОСОБНОСТИ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО УПРУГОВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ ПРИ УЧЕТЕ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА ЗА СЧЕТ ТРЕНИЯ МАТЕРИАЛА О ЕГО ГРАНИЧНУЮ ШЕРОХОВАТУЮ ПОВЕРХНОСТЬ

А. А. Буренин a, *, Л. В. Ковтанюк b, **, Г. Л. Панченко b, c, ***

a Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Комсомольск-на-Амуре, Россия

b Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН
Владивосток, Россия

c Владивостокский государственный университет экономики и сервиса
Владивосток, Россия

* E-mail: burenin@iacp.dvo.ru
** E-mail: lk@iacp.dvo.ru
*** E-mail: panchenko@iacp.dvo.ru

Поступила в редакцию 20.05.2022
После доработки 22.05.2022
Принята к публикации 23.05.2022

Аннотация

Приводятся расчеты распределения деформаций, напряжений и температуры в процессе деформирования упруговязкопластического материала, зажатого между коаксиальными цилиндрическими поверхностями и удерживаемого первоначально за счет сухого трения о граничные поверхности. За счет задаваемого переменного продвижения внешней из них происходит проскальзывание материала и наступает (не одновременно) его вязкопластическое течение. Рассматривается процесс развития течения с его последующим торможением до остановки, разгрузки материала и остывания до комнатной температуры. Тепло производится за счет трения скольжения о граничную шероховатую поверхность и за счет необратимого деформирования (связанная задача теории больших деформаций). Деформируемый материал считается механически несжимаемым, когда изменение его объема связывается только с температурным расширением, предел текучести полагается зависящим от температуры.

Ключевые слова: термоупругость, вязкопластическое течение, большие деформации, деформационное теплопроизводство, теплопроводность

Список литературы

  1. Мясников В.П. Некоторые точные решения для прямолинейных движений вязкопластической среды // ПМТФ. 1961. № 2. С. 79–86.

  2. Мосолов П.П., Мясников В.П. Вариационные методы в теории течений жестковязкопластических сред. М.: МГУ, 1971. 163 с.

  3. Огибалов П.М., Мирзаджанзаде А.Х. Нестационарные движения вязкопластических сред. М.: МГУ, 1970. 415 с.

  4. Мосолов П.П., Мясников В.П. Механика жесткопластических сред. М.: Наука, 1981. 208 с.

  5. Быковцев Г.И., Чернышов А.Д. О вязкопластическом течении в некруговых цилиндрах при наличии перепада давления // ПМТФ. 1964. № 4. С. 94–96.

  6. Георгиевский Д.В. Жесткие зоны в статически определимых и неопределимых задачах вязкопластического течения // Проблемы механики деформируемых твердых тел и горных пород. Сб. статей к 75-летию Е.И. Шемякина. М.: Физматлит, 2006. С. 135–141.

  7. Левитас В.И. Большие упругопластические деформации материалов при высоком давлении. Киев: Наукова думка, 1987. 232 с.

  8. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В. Большие необратимые деформации и упругое последействие. Владивосток: Дальнаука, 2013. 312 с.

  9. Роговой А.А. Формализованный подход к построению моделей механики деформируемого твердого тела. Часть 1. Основные соотношения механики сплошных сред. Пермь: УрО РАН, 2020. 288 с.

  10. Ковтанюк Л.В. О продавливании упруговязкопластического материала через жесткую круговую цилиндрическую матрицу // ДАН. 2005. Т. 400. № 6. С. 764–766.

  11. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Мазелис А.Л. Развитие и торможение прямолинейного осесимметричного вязкопластического течения и упругое последействие после его остановки // ПМТФ. 2010. Т. 51. № 2. С. 140–147.

  12. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В. Об упругих деформациях и вязкопластическом течении в тяжелом слое, помещенном на наклонной плоскости // Изв. РАН. МТТ. 2010. № 2. С. 158–170.

  13. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Лушпей А.В. Переходный процесс торможения прямолинейного вязкопластического течения при мгновенном снятии нагружающих усилий // ПММ. 2009. Т. 73. № 3. С. 494–500.

  14. Олейников А.И., Пекарш А.И. Интегрированное проектирование процессов изготовления монолитных панелей. М.: Эком, 2009. 109 с.

  15. Бегун А.С., Буренин А.А., Ковтанюк Л.В. Большие необратимые деформации в условиях изменяющихся механизмов их производства и проблема задания пластических потенциалов // ДАН. 2016. Т. 470. № 3. С. 275–278. https://doi.org/10.7868/S0869565216270086

  16. Prokudin A.N., Firsov S.V.  Antiplane strain of hardening elastoviscoplastic medium // J. Siber. Federal Uni. Math. Phys. 2018. V. 11. I. 4. P. 399–410. https://doi.org/10.17516/1997-1397-2018-11-4-399-410

  17. Begun A.S., Burenin A.A., Kovtanyuk L.V., Lemza A.O. On the mechanisms of production of large irreversible strains in materials with elastic, viscous and plastic properties // Arch. Appl. Mech. 2020. V. 90. I. 4. P. 829–845. https://doi.org/10.1007/s00419-019-01641-x

  18. Kovtanyuk L.V., Panchenko G.L. Mathematical modelling of the production process of irreversible strains under the heating and cooling of a flat heavy layer on an inclined surface // Lobachevskii J Math. 2021. V. 42. I. 8. P. 1998–2005. https://doi.org/10.1134/S1995080221080163

  19. Ковтанюк Л.В. Моделирование больших упругопластических деформаций в неизотермическом случае // Дальневост. мат. ж. 2004. № 1. С. 107–117.

  20. Xiao H., Bruhns O. T., Meyers A. Thermodynamic laws and consistent Eulerian formulation of finite elastoplasticity with thermal effects // J. Mech. Phys. Solids. 2007. V. 55. I. 2. P. 338–365. https://doi.org/10.1016/j.jmps.2006.07.005

  21. Canadija M., Mosler J. On the thermomechanical coupling in finite strain plasticity theory with non-linear kinematic hardening by means of incremental energy minimization // Int. J. Solids Struct. 2011. V. 48. I. 7–8. P. 1120–1129.

  22. Junker P., Hackl K. A thermo-mechanically coupled field model for shape memory alloys // Contin. Mech. Thermodyn. 2014. V. 26. I. 6. P. 859–877. https://doi.org/10.1007/s00161-014-0345-x

  23. Zhu Y., Kang G., Kan Q., Bruhns O.T., Liu Y. Thermo-mechanically coupled cyclic elasto-viscoplastic constitutive model of metals: Theory and application // Int. J. Plasticity. 2016. V. 79. P. 111–152. https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2015.12.005

  24. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Панченко Г.Л. Моделирование больших упруговязкопластических деформаций с учетом теплофизических эффектов // Изв. РАН. МТТ. 2010. № 4. С. 107–120.

  25. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Панченко Г.Л. Неизотермическое движение упруговязкопластической среды в трубе в условиях изменяющегося перепада давления // ДАН. 2015. Т. 464. № 3. С. 284–287. https://doi.org/10.7868/S0869565215270080

  26. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Панченко Г.Л. Развитие и торможение вязкопластического течения в слое при его нагреве за счет трения о шероховатую плоскость // ПМТФ. 2015. Т. 56. № 4 (332). С. 101–111. https://doi.org/10.15372/PMTF20150410

  27. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Панченко Г.Л. Деформирование и разогрев упруговязкопластического цилиндрического слоя при его движении за счет изменяющегося перепада давления // Изв. РАН. МТТ. 2018. № 1. С. 6–18.

  28. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Панченко Г.Л. Движение упруговязкопластической среды в круглой трубе при ее нагреве за счет пристеночного трения // ПММ. 2016. Т. 80. № 2. С. 265–275.

  29. Буренин А.А., Быковцев Г.И., Ковтанюк Л.В. Об одной простой модели для упругопластической среды при конечных деформациях // Докл. РАН. 1996. Т. 347. № 2. С. 199–201.

  30. Быковцев Г.И., Шитиков А.В. Конечные деформации упругопластических сред // Докл. АН СССР. 1990. Т. 311. № 1. С. 59–62.

  31. Мясников В.П. Уравнения движения упругопластических материалов при больших деформациях // Вестн. ДВО РАН. 1996. № 4. С. 8–13.

  32. Голованов А.И., Султанов Л.У. Математические модели вычислительной нелинейной механики деформируемых сред. Казань: Изд-во КГУ, 2009. 465 с.

  33. Чернышов А.Д. Определяющие уравнения для упругопластического тела при конечных деформациях // Изв. РАН. МТТ. 2000. № 1. С. 120–128.

  34. Лурье А.И. Нелинейная теория упругости. М.: Наука, 1980. 512 с.

  35. Ишлинский А.Ю., Ивлев Д.Д. Математическая теория пластичности. М.: Физматлит, 2001. 704 с.

  36. Быковцев Г.И., Ивлев Д.Д. Теория пластичности. Владивосток: Дальнаука, 1998. 528 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Механика твердого тела

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал