Построено новое замкнутое решение
осесимметричной нестационарной задачи для жесткозакрепленной круглой
многослойной пластины в случае изменения температуры на ее верхней лицевой
поверхности (граничные условия 1-го рода) и учета конвекционного
теплообмена нижней лицевой поверхности с окружающей средой (граничные
условия 3-го рода).
Математическая формулировка рассматриваемой задачи включает линейные
уравнения равновесия и теплопроводности (классическая теория) в пространственной постановке в предположении, что при анализе работы исследуемой конструкции можно пренебречь ее инерционными характеристиками.
При этом используется полуобратный метод решения, связанный с заданием на
цилиндрической поверхности конструкции касательных напряжений,
которые позволяют с заданной точностью удовлетворить условия жесткого закрепления пластины.
При построении общего решения нестационарной задачи, описываемой системой
линейных связанных несамосопряженных уравнений в частных производных,
используется математический аппарат разделения переменных в виде конечных
интегральных преобразований Фурье-Бесселя и обобщенного биортогонального
преобразования. Особенностью данного решения является применение конечного интегрального преобразования,
основанного на многокомпонентном соотношении собственных вектор-функций
двух однородных краевых задач с выделением сопряженного оператора,
позволяющего осуществить решение несамосопряженных линейных задач
математической физики. Данное преобразование является наиболее эффективным
методом исследования подобных краевых задач.
Построенные расчетные соотношения дают возможность определить
напряженно-деформированное состояние и характер распределения
температурного поля в жесткозакрепленной круглой многослойной пластине при
произвольном по времени и радиальной координате внешнем температурном
воздействии. Кроме того, численные результаты расчета позволяют
проанализировать эффект связанности термоупругих полей, который приводит к существенному увеличению нормальных напряжений по сравнению с решением аналогичных задач в несвязанной постановке.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.