Вплив зосереджених сил і температурних джерел на розподіл напружень у площині з’єднання двох різних трансверсально-ізотропних півпросторів

O. F. Kryvyi, Yu. O. Morozov

Анотація


Досліджено вплив зосереджених сил і джерел тепла на розподіл напружень у площині з’єднання двох різних трансверсально-ізотропних півпросторів. Для цього побудовано фундаментальні розв’язки для кусково-однорідного трансверсально-ізотропного простору, який знаходиться під дією зосереджених нормальних і дотичних сил, а також зосереджених джерел тепла. Явні вирази для них отримано шляхом зведення проблеми до матричної задачі Рімана в просторі узагальнених функцій повільного зростання, для якої записано точні розв’язки. В результаті отримано розподіл нормальних напружень в міжфазній площині для різних комбінацій трансверсально-ізотропних матеріалів за наявності однієї або двох зосереджених сил, а також за наявності зосереджених джерел тепла і зосереджених сил. Числовими розрахунками встановлено значний вплив на поле напружень у міжфазній площині термопружних характеристик вибраних матеріалів трансверсально-ізотропних півпросторів та їхніх комбінацій при дії декількох зосереджених сил і зосереджених джерел тепла.

 

Зразок для цитування: О. Ф. Кривий, Ю. А. Морозов, “Вплив зосереджених сил і температурних джерел на розподіл напружень у площині з’єднання двох різних трансверсально-ізотропних півпросторів,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 64, No. 1, 124–136 (2021), https://doi.org/10.15407/mmpmf2021.64.1.124-136

Translation: O. F. Kryvyi, Yu. O. Morozov, “Influence of concentrated forces and heat sources on the distribution of stresses in the interface of two different transversely isotropic half spaces,” J. Math. Sci., 274, No. 5, 730–745 (2023), https://doi.org/10.1007/s10958-023-06632-6


Ключові слова


фундаментальні розв’язки, матрична задача Рімана, трансверсально-ізотропний неоднорідний простір, розподіл напружень, міжфазна площина

Посилання


K. S. Aleksandrov, T. V. Ryzhova, “Elastic properties of crystals: A survey,” Kristallografiya, 6, Issue 2, 289–314 (1961) (in Russian).

V. V. Efimov, A. F. Krivoi, G. Ya. Popov, “Problems on the stress concentration near a circular imperfection in a composite elastic medium,” Izv. Ros. Akad. Nauk, Mekh. Tv. Tela, No. 2, 42-58 (1998); English translation: Mech. Solids, 33, No. 2, 35–49 (1998).

H. S. Kit, R. M. Andriichuk, “Problem of stationary heat conduction for piecewise homogeneous space under heat release in a circular domain,” Prykl. Probl. Mekh. Mat., No. 10, 115-122 (2012) (in Ukrainian).

H. S. Kit, O. P. Sushko, “Problems of stationary heat conduction and thermoelasticity for a body with a heat permeable disk-shaped inclusion (crack),” Mat. Metody Fiz.-Mekh. Polya, 52, No. 4, 150–159 (2009); English translation: J. Math. Sci., 174, No. 3, 309–321 (2011), https:// doi.org/10.1007/s10958-011-0300-3

H. S. Kit, O. P. Sushko, “Axially symmetric problems of stationary heat conduction and thermoelasticity for a body with thermally active or thermally insulated disk inclusion (crack),” Mat. Metody Fiz.-Mekh. Polya, 53, No. 1, 58–70 (2010); English translation: J. Math. Sci., 176, No. 4, 561–577 (2011), https://doi.org/10.1007/s10958-011-0422-7

H. S. Kit, O. P. Sushko, “Distribution of stationary temperature and stresses in a body with a heat permeable disk-shaped inclusion,” Met. Rozv. Prykl. Zadach Mekh. Deform. Tv. Tila, No 10, 145–153 (2009) (in Ukrainian).

H. S. Kit, O. P. Sushko, “Stationary temperature field in a semiinfinite body with a thermally active or thermally insulated disk-shaped inclusion,” Fiz.-Mat. Modelyuv. Inform. Tekhnol., No. 13, 67–80 (2011) (in Ukrainian).

O. F. Kryvyi, “Mutual influence of an interface tunnel crack and an interface tunnel inclusion in a piecewise homogeneous anisotropic space,” Mat. Metody Fiz.-Mekh. Polya, 56, No. 4, 118–124 (2013); English translation: J. Math. Sci., 208, No. 4, 409–416 (2015), https://doi.org/10.1007/s10958-015-2455-9

O. F. Kryvyi, “Interface crack in the inhomogeneous transversely isotropic space,” Fiz.-Khim. Mekh. Mater., 47, No. 6, 15–22 (2011); English translation: Mater. Sci., 47, No. 6, 726–736 (2012), https://doi.org/10.1007/s11003-012-9450-9

O. F. Kryvyy, “Interface circular inclusion under mixed conditions of interaction with a piecewise homogeneous transversally isotropic space,” Mat. Metody Fiz.-Mekh. Polya, 54, No. 2, 89–102 (2011); English translation: J. Math. Sci., 184, No. 1, 101–119 (2012), https://doi.org/10.1007/s10958-012-0856-6

O. F. Kryvyi, “Delaminated interface inclusion in a piecewise homogeneous transversely isotropic space,” Fiz.-Khim. Mekh. Mater., 50, No. 2, 77–84 (2014); English translation: Mater. Sci., 50, No. 2, 245–253 (2014), https://doi.org/10.1007/s11003-014-9714-7

O. F. Kryvyy, “Singular integral relations and equations for a piecewise homogeneous transversally isotropic space with interphase defects,” Mat. Metody Fiz.-Mekh. Polya, 53, No. 1, 23–35 (2010); English translation: J. Math. Sci., 176, No. 4, 515–531 (2011), https://doi.org/10.1007/s10958-011-0419-2

O. F. Kryvyy, “Tunnel internal crack in a piecewise homogeneous anisotropic space,” Mat. Metody Fiz.-Mekh. Polya, 55, No. 4, 54–63 (2012); English translation: J. Math. Sci., 198, No. 1, 62–74 (2014), https://doi.org/10.1007/s10958-014-1773-7

O. F. Kryvyy, “Tunnel inclusions in a piecewise-homogeneous anisotropic space,” Mat. Metody Fiz.-Mekh. Polya, 50, No. 2, 55–65 (2007) (in Ukrainian).

O. F. Kryvyi, Yu. O. Morozov, “Solution of the problem of heat conduction for the transversely isotropic piecewise-homogeneous space with two circular inclusions,” Mat. Metody Fiz.-Mekh. Polya, 60, No. 2, 130–141 (2017); English translation: J. Math. Sci., 243, No. 1, 162–182 (2019), https://doi.org/10.1007/s10958-019-04533-1

O. F. Kryvyi, Yu. O. Morozov, “Fundamental solutions for a piecewise-homogeneous transversely-isotropic elastic space,” Mat. Metody Fiz.-Mekh. Polya, 63, No. 1, 122–132 (2020) (in Ukrainian), https://doi.org/10.15407/mmpmf2020.63.1.122-132

A. F. Kryvoi, “Arbitrarily oriented defects in a composite anisotropic plane,” Visn. Odes’k. Derzh. Univ., Ser. Fiz.-Mat. Nauky, 6, No. 3, 108–115 (2001) (in Russian).

A. F. Kryvoi, “Fundamental solution for a four-component anisotropic plane,” Visn. Odes’k. Derzh. Univ., Ser. Fiz.-Mat. Nauky, 8, No. 2, 140–149 (2003) (in Russian).

A. F. Kryvoi, Yu. O. Morozov, “Solution of the heat-conduction problem for two coplanar cracks in a composite transversely isotropic space,” Visn. Donets’k. Nats. Univ., Ser. A. Pryrod. Nauky, No. 1, 76–83 (2014) (in Russian).

A. F. Krivoi, G. Ya. Popov, “Interface tunnel cracks in a composite anisotropic space,” Prikl. Mat. Mekh., 72, No. 4, 689–700 (2008); English translation: J. Appl. Math. Mech., 72, No. 4, 499–507 (2008), https://doi.org/10.1016/j.jappmathmech.2008.08.001

A. F. Krivoi, G. Ya. Popov, “Features of the stress field near tunnel inclusions in an inhomogeneous anisotropic space,” Prikl. Mekh., 44, No. 6, 36–45 (2008); English translation: Int. Appl. Mech., 44, No. 6, 626–634 (2008), https://doi.org/10.1007/s10778-008-0084-4

A. F. Krivoi, G. Ya. Popov, M. V. Radiollo, “Certain problems of an arbitrarily oriented stringer in a composite anisotropic plane,” Prikl. Mat. Mekh., 50, No. 4, 622–632 (1986); English translation: J. Appl. Math. Mech., 50, No. 4, 475–483 (1986), https://doi.org/10.1016/0021-8928(86)90012-2

A. F. Krivoi, M. V. Radiollo, ”Specific features of the stress field near inclusions in a composite anisotropic plane,” Izv. Akad. Nauk SSSR, Mekh. Tv. Tela, No. 3, 84–92 (1984) (in Russian).

R. M. Kushnir, Yu. B. Protsyuk, “Thermoelastic state of layered thermosensitive bodies of revolution for the quadratic dependence of the heat-conduction coefficients,” Fiz.-Khim. Mekh. Mater., 46, No. 1, 7–18 (2010); English translation: Mater. Sci., 46, No. 1, 1–15 (2011), https://doi.org/10.1007/s11003-010-9258-4

P.-F. Hou, A. T. Y. Leung, Y.-J. He, “Three-dimensional Green’s functions for transversely isotropic thermoelastic bimaterials,” Int. J. Solids Struct., 45, No. 24, 6100–6113 (2008), https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2008.07.022

O. F. Kryvyi, Yu. O. Morozov, “The fundamental solution of the problem of thermoelasticity for a piecewise homogeneous transversely isotropic elastic space,” Dosl. Mat. Mekh., 25, No. 1(35), 16–30 (2020), https://doi.org/10.18524/2519-206x.2020.1(35).222294

O. Kryvyi, Yu. Morozov, “Thermally active interphase inclusion in a smooth contact conditions with transversely isotropic half-spaces,” Frattura ed Integrita Strutturale, 14, No. 52, 33–50 (2020), https://doi.org/10.3221/IGF-ESIS.52.04

O. Kryvyi, Yu. Morozov, “The influence of mixed conditions on the stress concentration in the neighborhood of interfacial inclusions in an inhomogeneous transversely isotropic space,” in: E. Gdoutos, M. Konsta-Gdoutos (eds), Proc. 3rd Int. Conf. Theor. Appl. Exper. Mech., ICTAEM-2020, Structural Integrity, Vol. 16, 204–209 (2020), https://doi.org/10.1007/978-3-030-47883-4_38

Kryvyi O., Morozov Yu. “The problem of stationary thermoelasticity for a piecewise homogeneous transversely isotropic space under the influence of a heat flux specified at infinity is considered,” Proc. VI Int. Conf. “Topical Problems of Continuum Mechanics” (1–6 Oct. 2019, Dilijan, Armenia), J. Phys.: Conf. Ser., 1474, Art. 012025 (2020), https://doi.org/10.1088/1742-6596/1474/1/012025

Kryvyi O., Morozov Yu. “Interphase circular inclusion in a piecewise-homogeneous transversely isotropic space under the action of a heat flux,” in: E. Gdoutos (ed), Proc. 1st Int. Conf. Theor. Appl. Exper. Mech., ICTAEM-2018, Structural Integrity, Vol. 5, 394–396 (2019), https://doi.org/10.1007/978-3-319-91989-8_94

Kryvyi O. “The discontinuous solution for the piece-homogeneous transversal isotropic medium,” Oper. Theory: Adv. Appl., 191, 395–406 (2009), https://doi.org/10.1007/978-3-7643-9921-4_25

R. Kumar, V. Gupta, “Green’s function for transversely isotropic thermoelastic diffusion bimaterials,” J. Therm. Stresses., 37, No. 10, 1201–1229 (2014), https://doi.org/10.1080/01495739.2014.936248

R. Kushnir, B. Protsiuk, “A method of the Green’s functions for quasistatic thermoelasticity problems in layered thermosensitive bodies under complex heat exchange,” Oper. Theory: Adv. Appl., 191, 143–154 (2009), https://doi.org/10.1007/978-3-7643-9921-4_9

X.-F. Li, T.-Y. Fan, “The asymptotic stress field for a ring circular inclusion at the interface of two bonded dissimilar elastic half-space materials,” Int. J. Solids Struct., 38, No. 44-45, 8019–8035 (2001), https://doi.org/10.1016/S0020-7683(01)00010-5

Z. Q. Yue, “Elastic fields in two joined transversely isotropic solids due to concentrated forces,” Int. J. Eng. Sci., 33, No. 3, 351–369 (1995), https://doi.org/10.1016/0020-7225(94)00063-P


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.