Циклічні незворотні процеси при розрахунку напружено - деформованого стану систем
1. Дослідження характеристик моделі, пов'язаних з інфільтрацією повітря через матеріал
Дифузія та інші необоротні процеси.
Вибрані розділи дослідження (експериментальні) відкритих систем.
Дифузія, лінійне і нелінійне тертя, ентропія інфільтрації середовища відносяться до циклічних незворотних процесів. Ці процеси методами класичної механіки консервативних систем не розглядаються. Нерівноважні процеси, пов'язані з флуктуацией інтенсивних змінних стану розглядаються методами теорії відкритих систем. br/>
.1 Види завдань
Розглядається система, що складається з двох середовищ і тонкостінного тіла (оболонки) на межі розділу середовищ. Оболонка, виготовлена ​​з шаруватого композитний матеріалу (CКМ). p align="justify"> СКМ складається з пластичної матриці, армованої наповнювачами (нитками або тканинами), що володіють міцністю, жорсткістю та іншими характеристиками.
Варіюючи склад матриці і наповнювача, їх співвідношеннями, орієнтацією і структурою наповнювача можна отримати матеріали з необхідним набором властивостей.
Матеріал для оболонок (за справжнім дослідженням), відноситься до СКМ з упорядкованим армуванням технічними тканинами.
Це означає, що заздалегідь задана конфігурація, тобто геометрична структура розподілу арматури в матриці і початкові значення (без зовнішнього впливу) густин і структури.
Оболонка певним чином закріплена, наприклад, до недеформівних підстав (екрану).
Це означає, що визначений вид початкових крайових умов зв'язку тіла з основою.
Оболонка виконується з окремих сегментів, які мають меридіональний розкрій і полюсної мембрани.
Це означає, що задані крайові задачі про напружено-деформований стан тіла.
За заданим початковим, крайовим умовам і характеристиками матеріалу можуть бути отримані системи алгебраїчних рівнянь (САУ) для ітераційного розв'язання крайових задач.
Якщо припустити, що крайові задачі є геометрично нелінійних, то можливі два випадки: - перший випадок, - на момент обчислення компонент САУ поточна геометрія тіла не визначена і є тільки проектні характеристики тіла (опорна геометрія).
Випадок передбачає використання рішень для опорної геометрії, яка залишається постійною на всіх етапах навантаження. Для дослідження ПДВ у першому випадку використовується підхід у вигляді повної формулювання Лагранжа (Total Lagrange; TL). p align="justify"> Формулювання TL застосовується в тих випадках, коли при отриманні рішення не має значення історія навантаження (гіпотези і методи СМ та теорії обурення, методи MTS).
другий випадок, - припускає використання поточної геометрії, для кожного наступного етапу навантаження.
Напруги (Ейлера-Коші) обчислені в різних конфігураціях не можна просто складати, оскільки необхідно враховувати обертання майданчиків, на яких обчислюються напруги.
Випадок припускає використання в якості опорної геометрії геометрію, створену попереднім етапом навантаження.
У другому випадку використовується підхід у вигляді модифікованої формулювання Лагранжа, (Update Lagrange, UL).
Формулювання UL застосовуються в тих випадках, коли:
тіло виготовлено з матеріалу з нелінійними характеристиками;
структура тіла припускає наявність невизначених кінематичних зв'язків, зміни симетрії і структури частинок, наявність точкових дефектів і дислокацій
є необхідність розглядати ПДВ при втраті стійкості геометрії (прощелківаніе конструкції);
при складному упругопластическом навантаженні в частинах тіла реалізуються різні траєкторії деформування, включаючи поєднання процесів упругопластического деформування і пружною розвантаження;
при фактичних значних деформаціях, коли теоретично неприпустимо складати деформації, а допустимо складати швидкості деформацій (реалізовувати формулювання Ейлера з нерухомою сіткою).
При моделюванні нелінійних крайових задач про ПДВ тіл є можливими наступні ситуації (таблиця 1.1.1) [1].
Таблиця 1.1.1.
Тип аналізаСітуаціяТіп формуліровокМери деформацій і напряженійНелінейние властивості матеріалів (фізична нелінійність) Нескінченно малі переміщення та обертання. С...
