Научная статья на тему 'Влияние проскальзывания на вискозиметрическое течение упруговязкопластического материала между жесткими коаксиальными цилиндрами'

Влияние проскальзывания на вискозиметрическое течение упруговязкопластического материала между жесткими коаксиальными цилиндрами Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
157
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УПРУГОСТЬ / ВЯЗКОПЛАСТИЧНОСТЬ / БОЛЬШИЕ ДЕФОРМАЦИИ / ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ / ELASTICITY / VISCOPLASTICITY / LARGE DEFORMATIONS / RESIDUAL STRESSES

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Устинова А. С.

Рассматривается вязкопластическое течение несжимаемого упруговязкопластического материала между двумя жесткими коаксиальными цилиндрическими поверхностями, когда на одной из них возможно проскальзывание материала. Решение строится в рамках модели больших упруговязкопластических деформаций. Рассмотрены обратимое деформирование, развитие и торможение вязкопластического течения, разгрузка и деформирование при повороте в обратном направлении. Получены законы движения границ областей вязкопластического течения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Устинова А. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Influence of Slipping onViscosimetric Flowof a Elastoviscoplastic Material Between Rigid Coaxial Cylinders

The viscoplastic flow of an incompressible elastoviscoplasticmaterial between two rigid coaxial cylindrical surfaces is considered when slipping of a material is possible at one of them. The solution is constructed using themodel of large elastoviscoplastic deformations. Reversible deformation, development and braking of a viscoplastic flow, unloading and deformation under rotation in the opposite direction are considered. Laws of movement of elastic-plastic boundaries are received.

Текст научной работы на тему «Влияние проскальзывания на вискозиметрическое течение упруговязкопластического материала между жесткими коаксиальными цилиндрами»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотрена задача о распространении тепла в бесконечном пространстве (горном массиве) от цилиндрической полости, по которой движется поток газа (воздуха). Методом функций Грина в сочетании с преобразованием Лапласа получено решение этой задачи при произвольном законе изменения температуры воздуха и произвольном начальном условии. Решение может быть использовано для расчета теплового режима подземных сооружений с формой, близкой к цилиндрической.

Библиографический список

1. Carslaw H. S., Jaeger J. C. Conduction of Heat in Solids. Oxford : Clarendon Press, 1959. 450 p.

2. Щербань А. Н, Кремнев О. А. Научные основы расчета и регулирования теплового режима глубоких шахт : в 2 т. Киев : Изд-во АН УССР, 1959. Т. 1. 425 с.

3. Галицын А. С., Жуковский А. Н. Интегральные преобразования и специальные функции в задачах теплопроводности. Киев : Наук. думка, 1976. 286 с.

4. Галицын А. С. Краевые задачи теплофизики подземных сооружений. Киев : Наук. думка, 1983. 236 с.

5. Галкин А. Ф., Хохолов Ю. А. Теплоаккумулирующие выработки. Новосибирск : ВО «Наука», 1992. 133 с.

6. Будак Б. М., Самарский А. А., Тихонов А. Н. Сборник задач по математической физике. М. : Физматлит, 2003. 688 с.

7. Тихонов А. Н, Самарский А. А. Уравнения математической физики. М. : Изд-во МГУ, 1999. 798 с.

8. Лаврентьев М. А., Шабат Б. В. Методы теории функций комплексного переменного. М. : Наука, 1987. 688 с.

9. Бицадзе А. В., Калиниченко Д. Ф. Сборник задач по уравнениям математической физики. М. : Наука, 1985. 312 с.

10. Коренев Б. Г. Введение в теорию бесселевых функций. М. : Наука, 1971. 288 с.

11. Никифоров А. Ф., Уваров В. Б. Специальные функции математической физики. М. : Наука, 1984. 344 с.

12. Попов Б. А., Теслер Г. С. Вычисление функций на ЭВМ. Киев : Наук. думка, 1984. 600 с.

УДК 539.374

ВЛИЯНИЕ ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЯ НА ВИСКОЗИМЕТРИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ УПРУГОВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА МЕЖДУ ЖЕСТКИМИ КОАКСИАЛЬНЫМИ ЦИЛИНДРАМИ

А. С. Устинова

Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН, Владивосток, лаборатория механики деформируемого твердого тела E-mail: ustinova@iacp.dvo.ru

Рассматривается вязкопластическое течение несжимаемого упруговязкопластического материала между двумя жесткими коаксиальными цилиндрическими поверхностями, когда на одной из них возможно проскальзывание материала. Решение строится в рамках модели больших упруговязкопластических деформаций. Рассмотрены обратимое деформирование, развитие и торможение вязкопластического течения, разгрузка и деформирование при повороте в обратном направлении. Получены законы движения границ областей вязкопластического течения.

Ключевые слова: упругость, вязкопластичность, большие деформации, остаточные напряжения.

Influence of Slippingon Viscosimetric Flow of a Elastoviscoplas-tic Material Between Rigid Coaxial Cylinders

A. S. Ustinova

Institute of Automation and Control Processes,

Far-Eastern Branch of RAS, Vladivostok,

Laboratory of a Deformable Solid Mechanics E-mail: ustinova@iacp.dvo.ru

The viscoplastic flow of an incompressible elastoviscoplastic material between two rigid coaxial cylindrical surfaces is considered when slipping of a material is possible at one of them. The solution is constructed using the model of large elastoviscoplastic deformations, Reversible deformation, development and braking of a viscoplastic flow, unloading and deformation under rotation in the opposite direction are considered. Laws of movement of elastic-plastic boundaries are received.

Key words: elasticity, viscoplasticity, large deformations, residual stresses.

ВВЕДЕНИЕ

Вискозиметрические и прямолинейные течения неньютоновских материалов в рамках модели Шведова - Бингама рассматривались достаточно подробно [1-7]. Упругие свойства деформируемых материалов при этом не учитывались. В настоящее время представляет интерес исследование эффектов,

© Устинова А. С., 2012

93

обусловленных упругими свойствами среды. К последним относятся недопустимые геометрические изменения продеформированных тел в процессах разгрузки и формирования в них остаточных напряжений. Математическое моделирование подобных эффектов возможно только в рамках теории больших упругопластических деформаций. Ниже в рамках такой модели приводится решение задачи

о вискозиметрическом течении среды между двумя жесткими цилиндрами, когда на одном из них возможно проскальзывание.

1. ОСНОВНЫЕ МОДЕЛЬНЫЕ СООТНОШЕНИЯ

Задача решается в рамках модели больших упругопластических деформаций, предложенной в [8] и обобщенной на случай учета вязких свойств материала на стадии пластического течения [9]. В прямоугольной декартовой системе координат кинематика среды определяется зависимостями

— ег] + Р^З 2 егкек] егк Рк] Р1кек] + егк pksesj 1

—^1 — £гЗ - - 2((£гк - ^гк + ^к )вк] + егк {£к] - £к] - zkj)),

Пргз р р р йПг] . .

-Д~ — £З - Ргк £к] - £гк Рк] 1 ~Д~ — ~^Т - ^+ Щк Гк] 1 (1)

1 , , dui dui dui

~2 j + Ui — It — ~at + Uij , Uij — dj:

r ij 2(ui’j Vi’i ) + Zij (i£ sk , esk )■

В соотношениях (1) dij — компоненты тензора деформаций Альманси; ej, pij — их обратимые и необратимые составляющие; ui, ui — компоненты векторов перемещений и скоростей точек среды; D/Dt — объективная производная тензоров по времени; еР (источник в уравнении переноса для тензора необратимых деформаций) — компоненты тензора скоростей пластических деформаций. Наличие нелинейной составляющей zij тензора вращений rij, которая выписана полностью в [8,9], связано с выполнением требования неизменности тензора пластических деформаций pij в процессах разгрузки. Материал считаем несжимаемым и тогда, следуя [8,9], получаем

dW

Oij - -pöij + ^i—(ökj - 2dkj) при pij = 0,

ddik

dW

(Tij — piSij + — {&kj ekj) при pij — 0,

deik

W — —2ßJi — ßJ2 + bji + (b — ß)Ji J2 — xJ + ■ ■ ■, (2)

(Lk, при Pj = 0 Jk — \ , L 1 — dkk, L2 — dikdki;

[Ik, при pij — 0

Il — ekk 2eskeks, I2 — estets eskektets + 4eskektetnens ■

В зависимостях (2) uij — компоненты тензора напряжений, p, p1 — добавочные гидростатические давления, W — упругий потенциал, ß — модуль сдвига, b, x — постоянные материала.

В качестве пластического потенциала используется функция нагружения Треска [10]:

max |и — Uj | — 2k + 2n max |ek |, (3)

где k — предел текучести; n — коэффициент вязкости; ui, ekk — главные значения тензоров напряжений и скоростей пластических деформаций.

Связь скоростей необратимых деформаций с напряжениями устанавливается ассоциированным законом пластического течения:

ер — ХдЦ~., f (uij ,epj) — к Х> 0 (4)

2. НАЧАЛЬНОЕ УПРУГОЕ РАВНОВЕСИЕ И ВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ

Пусть упруговязкопластический материал заполняет область г0 ^ г ^ Я между двумя жесткими цилиндрическими поверхностями. Решение будем искать в цилиндрической системе координат г, р, г. Вначале рассмотрим случай, когда материал деформируется за счет поворота внутреннего цилиндра радиусом г = го, в то время как внешний цилиндр радиусом г = Я жестко закреплен, и на его поверхности выполнено условие прилипания:

ur = up = vp =0 при r = R.

(5)

Компоненты вектора перемещений при движении точек среды по окружностям определяются зависимостями

ur = r(1 — cos 6(r,t)), up = r sin e{rit),

здесь 6(r,t) — центральный угол закручивания.

Отличными от нуля компонентами тензора деформаций Альманси являются следующие:

9 = r7T-dr

При увеличении угла поворота внутреннего жесткого цилиндра сначала происходит только упругое деформирование. При достижении некоторого значения 60 = 6(г0,Ь0) в окрестности внутренней поверхности начинается пластическое течение. Считаем, что на внутренней жесткой стенке при обратимом деформировании выполняется условие прилипания, а при пластическом течении материала возможно его проскальзывание:

' rp I

I r = ro *

[w] = 0 обратимое деформирование.

°rp\r=ro = -Y\arr\r=ro - C[w];

[w] = w+ — w вязкопластическое течение,

(6)

здесь 7 — коэффициент сухого трения, £ — коэффициент вязкого трения, — угловая скорость жесткого цилиндра, и- — угловая скорость материала в окрестности внутреннего жесткого цилиндра.

Вычислим параметры напряженно-деформированного состояния в момент начала пластического течения. Из зависимостей (2) для компонент напряжений с точностью до слагаемых второго порядка малости по деформациям следуют соотношения

<Jrr = azz = — (Р + 2ß) — + ^)g2 = —s.

Интегрируя уравнения равновесия

darr 1^ a r

'pp _

dr r

и используя граничное условие (5), найдем

= 0,

pp

darp + 2 arp = о

dr r

arp ---- ß9'

(7)

в = ±1 4-і

2ß \R2 r2

4ß \r

_ r /1 3

'pp = — ( —----------4 1 + a0,

4ß \r

где с — неизвестная постоянная интегрирования, т0 — значение компоненты тензора напряжении <ггг на поверхности г = г0.

Из условия пластичности (3) и условия (6) в момент начала пластического течения наИдем

А Л_

2ß V R2

k

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ao = -.

Y

Начиная с момента времени £ = £0 = 0 в окрестности внутренней поверхности развивается область вязкопластического течения Г1 ^ г ^ Г1 (£), Г1(£) — движущаяся граница этой области, отделяющая ее от зоны упругого деформирования г1(£) < г < Я.

r=r0

c

0

0

Согласно зависимостям (1) для компонент вектора скорости и тензора скоростей деформаций справедливы кинематические соотношения

дв 1 (ди— цЛ дйгР 1 д 2в р р двгт дрГ—

„г = = ^ — - у = — = 2гш, ^ ^ ^ = — + —

(8)

дРтт 0 / . р \ р дРи

е =

+ 2рГ— (г—Г + ерр) , + 2рГ— (гГ— + ерр) , ерг = -е— — = —2ер^е

ГГ д£ у — Г I — д£ ^УГ— у Г — I С. гг ° — — " С'г— Г—'

Рассчитаем параметры напряженно-деформированного состояния в некоторый момент времени Ь = ¿1 ^ Ь0. Интегрируя уравнения равновесия (квазистатическое приближение) в области упругого деформирования с использованием (5), найдем

2| (я1? - г?) ■ С1=с(ь1)

ат— = С?, и— = 0, в = (■■ - г? ) , С1 = ф[). (9)

Из второго соотношения в (2) для компонент напряжений в области пластического течения имеем:

&ГГ = а** - (Р1 + 2») - -(Ь + д)е2— = -51 (Ь), а—— = -в^Ь) + 4^—, Стт— = 2ц,ет—. (10)

В то же время интегрированием уравнений равновесия можно получить

а = т(£/1) е = т(Ь1) (Ц)

аГ— = г2 ’ еГ— = 2^г2 ■ (11)

Из условия непрерывности компонент напряжений и соотношений (10) и (11) следует, что

ш(Ь[ )= С1, з(Ь[ ) = 51 (Ь[).

Согласно условию пластичности (3) и ассоциированному закону пластического течения (4) получаем

аГ— = -к + Щт—, А = -еР— /(к - щр—). (12)

Используя (11) и (12), можно вычислить скорость пластической деформации в области г0 ^ г ^ < г1 (Ь)

ер— = 1 (£ + к

С учетом кинематических зависимостей (8) и условий непрерывности перемещений, деформаций и скоростей на упругопластической границе г = г1 в области необратимого деформирования найдем

в = ЬЕ (с1 ,г,г1)+ А(с1), = гЕ (с1,г,г1), с1 = -кг?.

2 Л , г с1 Л 1 1 \\ с1 ( 1 1

Е(с1 ’г’г1) = П 1к 111 п + т (л- г?)). А(с1) = 2» КШ - -2

Если скорость поворота жесткого цилиндра изменяется со временем, например по закону и+ = аЬ, то для определения границы вязкопластической области, используя граничное условие (6), получим уравнение

к Л г?

£

На рис. 1 показано развитие области вязкопластического течения при значении постоянных

Е(с1,г0,г 1) = аЬ + Н(п), Н(п) = £ ^1 -

г0 = 0.5, = 0.01, = 0.05, - = 0.00621. (13)

Я ц ц »

По найденной функции г^) определяются функция 9(г, •), напряжения, полные и обратимые деформации как в области обратимого деформирования, так и в области вязкопластического течения. Согласно (1) компоненты пластических деформаций определяются зависимостями

ртф —

Ы

1 -

П \ г

ртт 2$т^(ет^ )

Рфф --- 2етфртф

Рис. 1. Развитие области вязкопластического течения

3. ТОРМОЖЕНИЕ, РАЗГРУЗКА И ВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ ПРИ ПОВОРОТЕ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИ

Далее рассмотрим процесс торможения, когда начиная с момента времени ¿1 (г1(¿1) < Я) угловая скорость внутреннего цилиндра уменьшается по закону

ш — «¿1 — ¡3^ — ¿1).

(14)

При уменьшении скорости поворота внутренней жесткой поверхности и неизменном напряжении атф — , -2 — —кг2 вязкопластическое течение продолжается в области го ^ г ^ г2(£), в области

г2(•) ^ г ^ г1 пластические деформации перестают изменяться, в области г1 ^ г ^ Я происходит обратимое деформирование.

В упругой области по-прежнему справедливы зависимости (9). В области с неизменяющимися пластическими деформациями, используя условие непрерывности скоростей при г = г1, получим, что угловая скорость ш — 0 во всей этой области. В области вязкопластического течения го ^ г ^ г2(£) из равенства скоростей на поверхности г — г2 найдем ш — Е(-2,г,г2).

Используя граничные условия (6) и (14) для определения границы г2, получим уравнение

0^1 — в (• — tl) + Н (г 1) — Е (-2, г о ,г2).

Компонента ртф пластических деформаций в области г2 (•) ^ г ^ г1 с накопленными неизменяю-щимися пластическими деформациями находится по формуле

Р — к (1- г2

рТф I 1 2

а Л Н (г 1) 1 .

¡9 + 1) (1 + ~Г — вЕ(-2'го'г)

Используя соотношение йТф — етф + ртф и условие непрерывности перемещений при г определим функцию 9 в области г2 (•) < г < г1

— г2,

9=

а+■)* Н!г

Е(-2,г,г1) + [е2(-2,го,г) — Е2(-2,го,п)] + А(-2).

В области вязкопластического течения г0 ^ г ^ г2(£) получим

1

9=

•и в+1)+НР

Е(-2,г2 ,г1) + — [е2 (-2 ,го ,г2) — Е2 (-2, го ,п)] + Е(-2, г, г2) + А(-2).

2

г

1

0.2 І! 0.4 0.6 0.8 т2

Рис. 2. Изменение границы области вязкопластическ

течения в процессе торможения - в пластической области:

Полученное решение справедливо до момента времени Ь = Ь2, в который граница г2 совпадает с поверхностью г = г0. На рис. 2 показано изменение границы г2 с течением времени.

Далее в материале будет происходить разгрузка, при которой напряжение аГ(р будет уменьшать по абсолютной величине. Функция 9 в этом случае определяется следующими зависимостями:

' - в упругой области:

9 = А(сз), сз = —г‘2(к + £(^¿1 — Р(Ь — ¿1))),

в =

•и а+0+

ґ(С2 ,Г, П ) + —

ґ2(С2,Го,г) - ґ2(С2,Го,Гі) + А(сз).

(15)

В момент времени Ь = Ь3 скорость поворота внутреннего жесткого цилиндра станет равной нулю (аГ(р\Г_Г0 = —к). Рассмотрим, как будет изменяться напряженно-деформированное состояние, если с момента времени Ь = Ь3 поворачивать цилиндр в обратную сторону. До достижения углом поворота значения 9(го, Ь4) = 94 в материале будет происходить только обратимое деформирование, а на жесткой стенке будет выполняться условие прилипания (первое соотношение (6)). В конечный момент разгрузки Ь = Ь* (аГ(р = 0) для функции 9 найдем

в упругой области: в пластической области: в =

.н а+о+

в = 0, ґ (с2 ,Г,Гі) +

Начиная с момента времени Ь = Ь* напряжение аг^ возрастает, до тех пор пока в окрестности внутренней поверхности г = г0 напряженное состояние не выйдет на поверхность нагружения

_ = к,

(16)

и не начнет развиваться новая область пластического течения. Начальный параметр для пластического течения равен

.и а+о+

ґ(С2,Го,Гі) - 2^^2(С2,Го,Гі) + А(04), с4 = .

После того как на поверхности г = г0 выполнится условие пластичности (16) (Ь = Ь4), начнет свое развитие область вязкопластического течения г0 ^ г ^ г3 (Ь). В области г1 ^ г ^ Я, как и выше, справедливы зависимости (9), в которых с1 следует заменить новым значением с5, в области с накопленными необратимыми деформациями г3(Ь) < г < г1 функция 9(г,Ь) находится по формуле (15), где с3 заменено текущим значением с5. В области пластического течения г0 < г < г3 (Ь) найдем

С5 = кг2,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

в=

ґ2 (С2 ,Го ,Г) - ґ2 (С2 ,Го, Г і)

+

1

ґ(С2,Г,Гі) + Іґі (С5,Гз, Г) + А(С5), (17)

ґі (С5 .Г3 ,Г) = 2 (к 1п Г3 - С5 (Г2 - Г35 I I . * = Рі (С5 ,Г3 ,Г).

1

а

1

Рассмотрим напряженно-деформируемое состояние, начиная с момента времени - = -5, в который движущаяся граница г3 (£) достигнет поверхности г = Г1, первоначально ограничивающей пластическую область. При этом в материале будут три области: упругая область г3(£) < г < Я и области вязкопластического течения го ^ г ^ г1 и г1 ^ г ^ г3 (-), в которых пластические деформации вычисляются по-разному. В области обратимого деформирования функция 0(г, £) определяется зависимостями (9), где с1 заменено значением с5.

В области вязкопластического течения г1 < г < г3 (-), используя условие непрерывности перемещений, найдем

Ртр = -------— - к), 0 = (£ - £5 )^1 (С5 ,гз ,г) + А(С5), и = ^ (С5 ,гз ,г).

В области го < г < г1 компонента рг^ пластических деформаций находится по формуле (17), а для угла поворота и угловой скорости будут выполняться соотношения

0 = 2в

^2 (С2 ,го ,г) - ^2 (С2 ,го ,г1)

+

-Р (С2 ,г,г1) +

+-^1 (с5 ,г1,г) + (- — -5 (с5 >г3 >г1) + А(с5 )) и = ^1 (с5 ,г3 >г1)-

Для определения упругопластической границы г3 в этом случае следует уравнение

-а- - Н(т3) = (С5,г3,го).

На рис. 3. показана функция 0(г) в моменты времени -1, -1 <-2<-2, -2, -4, -4<-5<-5, -5, -5<-6.

0.3

0.2

0.1

О

0

\y-ti \\

V \и* \Ч

*1*

0.3

0.2

0.1

0.0

-0.1

-0.2

0

ч ч.

и ^ * . • ^

\ А оГ^ \ \

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

г/Д

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 гЖ

Рис. 3. Распределение угла поворота в зависимости от радиуса

4. ДЕФОРМИРОВАНИЕ ПРИ ПРОСКАЛЬЗЫВАНИИ НА ВНЕШНЕЙ ЖЕСТКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Рассмотрим теперь деформирование материала в случае ускоренного вращения внутреннего жесткого цилиндра, когда условие проскальзывания выполняется в окрестности внешнего цилиндра, а условие прилипания — на внутреннем:

- обратимое деформирование : \г=п < 7|агг\г=н иг\г=н = и^\г=Е = и\г=Е = 0,

- вязкопластическое течение

кг2 _ и|

Я2 и\г=Л’

и \ = а-.

1г=го

При обратимом деформировании материала будут справедливы соотношения п. 2. В условиях пластического течения материала имеем

- в упругой области:

и = -Я2Н(г1 )> 0 = (с1 ,г1 ,го) + 0о + — + А1 (с1 ), А1 (с1 ) = ^ ^ - ^ ,

- в области вязкопластического течения:

и = ^ (С1, г, Го) + 0 = ^ (С1, г, го) + 0о + ^ + А (сх), сх = -кг2.

Для определения границы области вязкопластического течения следует решить уравнение

г2

а + F (сх ,гх ,го) = - — я (гх).

При уменьшении скорости поворота внутреннего цилиндра найдем:

- в упругой области:

0 =

и = Р (С2, г 2, Г о) + а‘х - в (‘ - ¿1), С2 = -кг^ (‘х),

1

Р (С2, Гх ,Г2 ) + Р2 (С2 >Г0, Гх ) - Р2 (С2, Го, Г2 )

+

ч Л а‘1 в(‘ - ‘Х)2 л / \

+‘Р(с25 г2 5 г0) + 00 + а‘і‘-----------2-2-+ А1 (С2)?

- в области с неизменяющимися пластическими деформациями:

0=

и = Р(С2, Г2, Го) + а‘х - в(‘ - ‘х), 1

Р(С2 ,Г,Г2) + 2в Р2 (С2 ,Го ,г) - Р2 (С2, Го, Г2)

+

_ а‘! в(‘ - ‘х)2 ^ / \

+‘Р (с2 5 Г25 Го ) + 0о + а‘х ‘-2--------2-------+ (с2 ^

- в области вязкопластического течения:

и = Р(с2 5 Г,Го) + а‘х - в(‘ - ‘х ^ 0 = ‘Р(с2 5 Г,Го) + 0о + а‘х‘----- -------( 2---)---+ Ах (с2).

После того как граница Г2 достигнет поверхности Го, напряжение аГ(р будет уменьшаться по абсолютной величине, пока угловая скорость внутреннего жесткого цилиндра не уменьшится до нуля. При повороте цилиндра в обратную сторону наблюдаются те же эффекты, что и в случае, описанном в п. 2-3. На рис. 4. приведено распределение угла поворота в зависимости от радиуса в различные моменты времени.

0.8

0.6

0.4

0.2

0

О

К

\ -\ Чч Л / ^

ч< ч **4, ^.

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

-0.2

0

\^4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

# ^ *

'^4

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 г/Я 0.5 0.6 0.7 0.8

Рис. 4. Распределение угла поворота в зависимости от радиуса

0.9 г/Я

Аналогично были получены решения краевых задач в случае поворота внешнего жесткого цилиндра, когда проскальзывание материала возможно либо в окрестности неподвижного внутреннего цилиндра, либо подвижного внешнего.

Библиографический список

1. Бахшиян Ф. А. Вращение жесткого цилиндра в вязкопластичной среде // ПММ. 1948. Т. 12, вып. 6. С. 650-661.

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

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

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

5. Огибалов П. М., Мирзаджанзаде А. Х. Нестационарные движения вязкопластических сред. М. : Изд-во Моск. ун-та, 1970. 415 с.

6. Резунов А. В., Чернышов А. Д. Задача о чистом сдвиге вязкопластического материала между двумя цилиндрическими поверхностями // Механика деформи-

руемого твердого тела : межвуз. сб. Куйбышев: Волжская коммуна, 1975. С. 32-36.

7. Сафрончик А. И. Вращение цилиндра с переменной скоростью в вязкопластичной среде // ПММ. 1959. Т. 23, вып. 6. С. 998-1014.

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

9. Ковтанюк Л. В., Шитиков А. В. О теории больших упругопластических деформаций при учете температурных и реологических эффектов // Вестн. ДВО РАН. 2006. № 4. С. 87-93.

10. Знаменский В. А., Ивлев Д. Д. Об уравнениях вязкопластического тела при кусочно-линейных потенциалах // Изв. АН СССР. ОТН. Механика и машиностроение. 1963. № 6. С. 114-118.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.