Динамічна Взаємодія Стрингеру Та Криволінійного Ортотропного Напівпростору

Abstract

Актуальність дослiдження динамічної взаємодії криволінійного ортотропного напівпростору з включенням не повинна викликати сумнiвiв. Такі задачі про передачу навантаження від підкріплюючого волокна до матриці безпосередньо відносяться до механіки композитів і допомагають при дослідженні проблем руйнування таких матеріалів. Як вiдомо, структура початкових напружень має довiльну природу. Так, наприклад, вони можуть виникнути внаслiдок технологiчних операцiй при виготовленнi сучасних конструкцiиних матерiалiв i машин. Внутрiшнi напруження, які можна розглядати як початкові в елементах конструкцій i деталях машин впливають на властивості матерiалiв, змінюють динамiчнi характеристики конструкцій. Розв’язання складних контактних задач асимптотичним методом дає можливість отримати результати, що можна використовувати для поточнення чисельних даних, оцінювання методики постановки певних експериментів. Досягнення задовільної практичної точності розв’язків, отриманих запропонованим методом збурення, також неодноразово демонструвалась на тестових задачах. Мета цього дослідження – застосування ефективного асимптотичного методу для отримання аналітичного розв’язку на випадок динамічної взаємодії стрингеру та ортотропного напівпростору. Розглянуто пружне ортотропне напівскінченне тіло з циліндричною анізотропією, посилене стрижнем кругового поперечного перерізу, що знаходиться під дією динамічного навантаження. Радіус стрижня вважається малим. Потрібно знайти розподіл контактних зусиль в матриці та зусилля в стрижні. Як і для плоского випадку, крайова задача зведена до послідовного розв’язання задач теорії потенціалу (основні функції знаходяться з рівнянь Лапласа). Для кожного типу напруженого стану сформульовані граничні умови. Знайдено розподіл зусиль в стрижні та функція, що визначає розподіл контактного напруження. Показано, що без врахування інерційних сил, зусилля в стрингері не залежать від часу (квазістатичний розрахунок). Виконано низку граничних переходів, що пов’язують динамічну і статичну постановку задачі. Показана відповідна поведінка основних шуканих функцій.