Механика фронтально растущих тел (461,00 руб.)

Стр.2

Стр.4

Стр.5

УДК 539:531 ББК 22.25 Т88 СЕРИЯ ОСНОВАНА В 2008 ГОДУ Рецензенты: кандидат физико-математических наук С.И. Жаворонок, ведущий научный сотрудник отдела «Механика адаптивных и композиционных материалов и систем» ФГБУН «Институт прикладной механики Российской Академии наук» (ИПРИМ РАН); профессор, академик РААСН В.И. Андреев Монография рекомендована к публикации научно-техническим советом НИУ МГСУ Т88 Механика фронтально растущих тел [Электронный ресурс] : монография / Р.А. Турусов ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, кафедра сопротивления материалов. — Электрон. дан. и прогр. (6,0 Мб). — Москва : Издательство МИСИ – МГСУ, 2022 (Библиотека научных разработок и проектов НИУ МГСУ). — URL: http://lib.mgsu.ru. — Загл. с титул. экрана. ISBN 978-5-7264-3106-2 (сетевое) ISBN 978-5-7264-3107-9 (печатное) Турусов, Роберт Алексеевич. Фронтальный рост тел часто сопровождается изменением фазового состояния вещества, приводящего к превращению свойств и плотности, что в свою очередь приводит к возникновению или изменению напряженнодеформированного состояния растущего тела. Примеры тому: твердение больших металлических отливок, выращивание и твердение бетонных изделий и зданий, аддитивные технологии, намоточные толстостенные изделия из армированных анизотропных полимеров, выращивание кристаллов и многоцентровое отверждение (например поликристаллы), растущая кора и развитие планет при действии гравитации, рост скелетов живых организмов и т.п. В книге применяется теория в двух вариантах (дискретная и континуальная), в компетенции которых входят указанные выше практически важные проблемы. Эти теории способны описать кинетику НДС указанных разнообразных фронтально растущих твердых растущих тел, включая при необходимости гравитационное сжатие и разрушение атома. Для научных работников, аспирантов, инженеров строительной области. Научное электронное издание © ФГБОУ ВО «НИУ МГСУ», 2022

Стр.2

Оглавление ВВЕДЕНИЕ ...........................................................................................................................6 Механические явления при фронтальном отверждении массивных изделий из различных материалов. Представление фронта ...........................9 Глава 1. ДИСКРЕТНЫЙ ПОДХОД В МЕХАНИКЕ ФРОНТАЛЬНОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ .................................................................................................10 1.1. Отверждение сферы при движении фронта от внутренней поверхности к периферии. Изотропный материал ........................................10 1.2. Отверждение шара при движении фронта от внешней поверхности к центру. Изотропный материал.......................................................................15 Глава 2. КОНТИНУАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ МЕХАНИКИ ФРОНТАЛЬНОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ .................................................................................................21 2.1. Условия сильного разрыва на фронте отверждения.......................................21 2.2. Краевая задача и принципы соответствия при фронтальном отверждении упругих тел и идеальной жидкости .........................................29 2.3. Фронтальное отверждение первоначально вязких тел ..................................33 Глава 3. ОРТОТРОПНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ ЦИЛИНДР ..................................38 3.1. Отверждение намоточного композита ортотропной структуры фронтом, движущимся от внешней поверхности к оправке. Дискретный подход ...........................................................................................38 3.2. Континуальный подход к решению задачи об отверждении ортотропного цилиндра на оправке фронтом, движущимся от внешней поверхности к внутренней. Сравнение результатов по обеим теориям ...............................................................................................42 Глава 4. О ЗАКОНЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДВУХ РАСТУЩИХ В ВЯЗКОЙ СРЕДЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ. ПЛОСКАЯ ЗАДАЧА В БИПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТАХ .................................................................................................48 Глава 5. МЕХАНИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДВУХ РАСТУЩИХ В ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ ТВЕРДЫХ ШАРОВ. ЗАДАЧА В БИСФЕРИЧЕСКИХ КООРДИНАТАХ .........................................................57 5.1. Модель фронтального отверждения и силы взаимодействия двух растущих сферических тел ...............................................................................60 5.2. Расчет вязкого течения и силы притяжения для системы двух растущих сферических глобул .........................................................................62 5.3. Специальные координаты .................................................................................64 5.4. Нахождение величины давления в жидкой фазе между растущими глобулами ............................................................................................................68 Глава 6. НАМОТКА ОРТОТРОПНОГО ЦИЛИНДРА ИЗ ВОЛОКНИСТОГО ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА БЕЗ ОПРАВКИ И С ОПРАВКОЙ ...........73 6.1. Намотка без оправки ..........................................................................................73 6.2. Намотка на упругую изотропную оправку .....................................................78

Стр.4

Глава 7. ЭКСПЕРИМЕНТ. НАМОТКА НЕТКАНОГО ХОЛСТА ДЛЯ КОМПОЗИТА ИПРЕСКОНА, ПОЛУЧАЕМОГО ПО ЧЕСАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ С ИГЛОПРОБИВАНИЕМ ...................90 7.1. Исследуемый материал и технологии получения цилиндрических изделий ................................................................................................................90 7.2. Представление модели .......................................................................................92 7.3. Экспериментальная часть и численный расчет. Испытания полотна на растяжение .....................................................................................................95 7.4. Анализ полученных результатов .....................................................................99 Глава 8. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ КРИТЕРИЙ ГАРАНТИРОВАННОЙ МОНОЛИТНОСТИ МЕТАЛЛОКОМПОЗИТНОГО ЦИЛИНДРА ............101 8.1. Создание толстостенного ортотропного цилиндра из армированного полимера ...........................................................................101 8.2. Оценка взаимодействия кольца и оправки. Эксперимент и теория. Послойное отверждение .................................................................................110 Глава 9. ПРИМЕР АДДИТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ. ОДНОМЕРНАЯ ЗАДАЧА ФРОНТАЛЬНО РАСТУЩЕГО ТЕЛА НА УПРУГОЙ ПОДЛОЖКЕ ПЛЮС КОНТАКТНЫЙ СЛОЙ ..............................................114 9.1. Абсолютное адгезионное взаимодействие наращиваемого материала с подложкой ...................................................................................114 9.2. Фронтальный одномерный рост с контактным слоем .................................116 Глава 10. КАПИЛЛЯРНАЯ МОДЕЛЬ КОМПОЗИТА .................................................125 10.1. Постановка и решение задачи ......................................................................125 10.2. Экспериментальное исследование кипения (разрывов) жидкостей в капилляре ......................................................................................................129 Глава 11. ВЛИЯНИЕ РАСТУЩЕЙ ТВЕРДОЙ КОРЫ НА РАЗВИТИЕ ПЛАНЕТЫ (МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПЛАНЕТЫ) .............................134 11.1. Введение ..........................................................................................................134 11.2. Основные гипотезы образования и роста твердой коры планеты. Кинетика напряженно-деформированного состояния растущей коры. Сравнение давлений в Земле и Пангее..............................................136 11.3. Отверждение планеты при движении фронта от внешней поверхности к центру ....................................................................................140 11.4. Напряженно-деформированное состояние растущей твердой коры планеты при действии гравитации ...............................................................148 11.5. Напряжения в планете от совместного действия растущей твердой коры и гравитации ...........................................................................153 Глава 12. ГРАВИТАЦИОННОЕ СЖАТИЕ АТОМА ВОДОРОДА .............................158 Заключение ........................................................................................................................165 Библиографический список ............................................................................................167

Стр.5