Программа секции № 3. Механика и моделирование материалов и технологий

Моделирование процесса коробления пространственных

Алексеева Т. В., Олисов В. Н.

Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого

В статье приведены результаты экспериментального и компьютерного исследования процесса коробления пространственных коленчатых валов с пятью шатунными шейками при упрочнении их галтелей чеканкой. Описана компьютерная программа, с помощью которой возможно производить компьютерное исследование влияния различных факторов на величину коробления коленчатого вала, рассчитать ожидаемые величину и направление коробления, а также подобрать такую комбинацию режимов упрочняемых галтелей, при которой величина суммарного коробления коленчатого вала будет минимальна.

Численное исследования влияния формы области пересечения каналов на процесс ДКУП

Бодров А. С., Шпаков С. С., Зелепугин А. С.

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Томский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук

Численно в трехмерной постановке исследован процесс деформирования титанового образца квадратного сечения при динамическом канально-угловом прессовании с применением динамической схемы нагружения. Проведен анализ влияния наклонной площадки в области пересечения каналов на процесс пластического деформирования образца.

Модуль Юнга и коэффициенты Пуассона нанотрубок, обладающих тетрагональной семиконстантной цилиндрической анизотропией

Волков М. А., Лисовенко Д. С., Маркеев В. Б.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

Рассмотрены модулю Юнга и коэффициент Пуассона нанотрубок, обладающих семиконстантной цилиндрической анизотропией. Выявлены такие трубки, у которых коэффициент Пуассона может быть отрицательным.

Конечно-элементный расчетный комплекс для проектирования структуры новых пористых материалов

Воронин С. В., Ледяев М. Е., Литошина А. Д.

Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет)

В работе представлен расчетный комплекс для разработки структуры новых пористых материалов. Одной составляющей комплекса является разработанная программа-приложение для автоматизированного построения конечно-элементных моделей пористых материалов с «квадратно-гнездовым», «шахматным» или «шестиугольным» расположением пор. Второй составляющей является программа автоматизированного построения кривых растяжения конечно-элементных моделей образцов, позволяющая сократить время на проведение виртуальных испытаний на растяжение материалов, а следовательно возможность определения основных механических свойств, таких как модуль упругости, условный предел текучести, предел прочности, относительное удлинение и т.д. для вновь создаваемых пористых материалов.

Влияние геометрических параметров и силовой нагруженности на суммарное перемещение выходного звена манипулятора

Гальченко К. В.

Новомосковский институт (филиал) Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева

В работе представлены результаты исследования крепеукладчиков, которые используются в настоящие время для закрепления горной выработки при ее проходке. А так же представлены зависимости влияния геометрических параметров и силовой нагруженности на суммарное перемещение выходного звена манипулятора.

Формирование и оптимизация управляющих программ обработки на основе электронных моделей операционных заготовок детали в CAD/CAM системе

Голендеров П. А.

Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)

В статье рассматриваются вопросы технологической подготовки машиностроительного производства. Описываются методика построения операционных заготовок в системе Catia v5, использование электронной модели операционной заготовки для расчета и оптимизации структуры технологического процесса и его параметров, а так же построения управляющей программы для станка с ЧПУ.

Вычисление упругих свойств монослоя графена с помощью энергетического подхода

Городилов Р. С.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

В работе выводится упругий закон, и вычисляются значения упругих модулей с бездефектной решеткой графена. Для исследования используется статический подход при задании структуры решетки и вида потенциала. В качестве потенциала межатомного взаимодействия выбран степенной потенциал Ми. Само движение атомов в результате их взаимодействия не исследуется, вопрос об устойчивости решетки графена не ставится.

Моделирование циклического неупругого деформирования

Грибов Д. С.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

В работе рассматривается модель упруговязкопластического деформирования материала с ГЦК - решеткой, описываются использованные законы упрочнения, приводятся данные численных экспериментов на циклическое деформирование модельного монокристалла меди.

Методика оценки характеристик контакта при индентировании мягких материалов видеотактильным пневмо-сенсором

Губенко М. М., Любичева А. Н., Морозов А. В.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

Разработана экспериментально-расчетная методика по определению механических характеристик мягкой ткани по характеристикам, получаемым сенсором.

Проведены серии экспериментов по индентированию головки сенсора в жесткую поверхность, силиконовый эталон и свиную печень при фиксированных значениях давления внутри пневмокамеры.

Построена модель контактного взаимодействия миниатюрной конструкции датчика, содержащей пневмокамеру.

К вопросу математического моделирования процесса горячей посадки цилиндрических металлоизделий

Дац Е. П., Мурашкин Е. В., Ткачева А. В.

Владивостокский государственный университет экономики и сервиса

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук

В представленном сообщении рассматривается вставка холодного полого цилиндра в горячий полый цилиндр, внешний радиус холодного цилиндра и внутренний радиус горячего цилиндра в начальный момент времени совпадают. При контакте происходит теплообмен между цилиндрами, в результате которого внешний горячий цилиндр остывает, сжимаясь при этом, а внутренний нагреваясь, соответственно расширяется. Таким образом, на поверхности контакта возникают достаточные напряжения, способные удержать внутренний цилиндр во внешнем по мере выравнивания температуры и последующем остывании. Решение указанной краевой задачи необратимого деформирования проводится в рамках модели малых термоупругопластических деформаций, подробно изложенной в монографии. Для решения температурной задачи использовались встроенные процедуры системы компьютерной алгебры Mathematica.

Математическое моделирование процесса прерывистого резания на примере процесса прошивания шлицевых отверстий многозубым инструментом

Долматов С. М., Попов А. В.

Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)

Предлагаемая методика расчетов, основанная на математической модели процесса прерывистого резания многозубым инструментом (на примере технологического процесса прошивания), позволяет с высокой точностью прогнозировать получаемое качество обрабатываемой поверхности детали в процессе многозубого резания; выявлять воздействие динамических факторов на точностные параметры изделия; отслеживать состояние режущих зубьев инструмента; подбирать рациональные режимы обработки.

Практическая реализация результатов НИР видится в разработанных рекомендациях по внедрению на машиностроительных предприятиях, где используется обработка прошиванием и протягиванием, при разработке новых конструкций высокопроизводительных режущих инструментов с применением современных инструментальных материалов и назначению рациональных режимов обработки.

Таким образом, проведенные исследования позволяют дополнить и расширить ранее известные данные, а предложенные решения не только соответствуют современным представлениям и тенденциям развития научно-технического комплекса страны, но и являются принципиально новыми.

Вертикальные сейсмические барьеры

Дудченко А. В.

Московский государственный строительный университет

Проведено исследование эффективности вертикальных сейсмических барьеров как средства защиты от поверхностных волн и проведена оптимизация параметров барьера для для заданных условий.

Оценка триботехнических характеристик плазмо-напыленных электроизоляционных покрытий, эксплуатирующихся при высоких температурах

Зайцев А. Н., Морозов А. В.

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

В работе проведено исследование влияния скорости скольжения на характеристики трения и изнашивания плазменных керамических покрытий (Al2O3-13%TiO2, ZrO2-8%Y2O3, Al2O3-модифицированный). Плазменные покрытия обладают невысокой твердостью и имеют ярко выраженную слоистую структуру. Разрушение покрытий в паре со стальными и бронзовыми контробразцами происходит за счет хрупкого отделения конгломерированных участков с низкой когезионной прочностью. Модифицированное покрытие (Al2O3) обладает наибольшей износостойкостью и более низким коэффициентом трения в сравнении с покрытиями (Al2O3-13%TiO2, ZrO2-8%Y2O3) в исследованном диапазоне скоростей (0,1÷10мм/с). Лазерное оплавление может применяться как один из эффективных способов повышения триботехнических свойств плазменных оксидных покрытий.

Оптимизация параметров волновода на фотонном кристалле с использованием генетического алгоритма

Замалютдинов А. И.

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева — КАИ

В данной работе была проведена оптимизация параметров фотонно-кристаллического волновода генетическим алгоритмом. Алгоритм реализован в программной среде DELPHY. Разработанная программа позволяет изменять вероятность скрещивания и мутации, задавать количество итераций, выводит лучшее значение целевой функции и скорость сходимости. Подробный отчет выводится в текстовый документ.Было рассмотрено несколько вариантов алгоритма, для которых проведено исследование зависимости параметров качества решений и эффективности ГА от вероятности мутации и вероятности скрещивания, построены графики по результатам исследований.

Имитационное моделирование фотонно-кристаллического волновода

Замалютдинов А. И., Габдрахманова Л. Р.

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева — КАИ

В работе проведено моделирование волновода с целью определения влияния геометрии и показателя преломления материала на длину волны проходящего сигнала. Моделирование проводилось для изучения распространения ТЕ – волн в фотонном кристалле. Кристалл представляет собой среду, с массивом цилиндров. Несколько цилиндров удалено, чтобы создать волновод с изгибом 90 градусов. Волноводный эффект осуществляется благодаря внутреннему отражению от периодической структуры и созданию запрещенной зоны. Результаты моделирования будут использованы для проектирования волноводов в системах телекоммуникации в диапазоне длин волн 0.8-1.5мкм.

Модель процесса разрушения энергетического блока в Саянно-Шушенской ГЭС

Иванова П. И., Григорьева Е. Р.

Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации

Рассматривается модель катастрофы Саяно-Шушенской ГЭС, произошедшей в 2009г., со следующей характеристикой: внезапное повышение под крышкой турбогенератора гидростатического давления за счет силы давления столба воды. С позиции механики определены некоторые кинематические параметры, которые привели к разрушению конструкции.

Применение компьютерных технологий для моделирования процессов взаимного ориентирования деталей

Казарина Л. А., Габибуллаев К. З.

Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)

В статье рассмотрена возможность применения моделирования процессов ориентирования деталей при применении пневмовихревых модулей. Решена задача перемещения материальной точки с монотонно изменяющейся скоростью из любого положения на поверхности в заданное. Чтобы обеспечить направленное перемещение материальной точки из любого положения на поверхности до определенного, заданного, положения на этой поверхности, необходимо сообщать этой поверхности колебания качательного характера, т.е. колебания вокруг некоторой горизонтальной оси. Под действием этих колебаний материальная точка будет перемещаться в направлении к этой оси с монотонно убывающей скоростью. Проведены исследование физики процесса сборки с помощью воздушного вихря, выявление факторов и параметров, оказывающих основное влияние на конечный результат, с целью управления перемещением, ориентированием и сопряжением деталей. Моделирование процесса пневмовихревой сборки особенно важно на стадии проектирования сборочного оборудования, т.к. изменение параметров процесса после изготовления узлов требует много времени и финансовых затрат.

Технология создания постоянных магнитов

Каримов Р. Д., Вавилов В. Е.

Уфимский государственный авиационный технический университет

Одним из способов улучшения технических характеристик электрооборудования в летательных аппаратах, является применение постоянных магнитов. Для этого было разработано техническое решение и представлено описание основных элементов конструкции намагничивающей установки (НУ), используемой для создания высокоэнергетических постоянных магнитов Nd-Fe-B.

Создание конкурентоспособного коленного протеза

Карпов В. С.

Рыбинский государственный авиационный технический университет им. П. А. Соловьева

В работе изложен анализ проблемы доступности протезов нижних конечностей. Предложена конструкция коленного протеза.

Особенности эволюции трещин нормального отрыва в пористой пластине при сжатии

Каспарова Е. А., Шушпанников П. С.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

Выполнено исследование особенностей эволюции трещин нормального отрыва в плоской изотропной пластине с двумя круговыми отверстиями, а также в пористой пластине при сжатии. Проведен анализ полученных результатов с использованием решения известной задачи о полосе с двумя краевыми трещинами. Полученные для различных значений пористости результаты используются далее для анализа эволюции структур разрушения в пористой пластине. Показано, что при определенных значениях бокового давления (действующего в направлении ортогональном к направлению основной сжимающей нагрузки) в пористой пластине образуется устойчивая структура разрушения. Расчеты выполнялись в конечноэлементном пакете ABAQUS.

Переход в макроразрушенное состояние неоднородных упругопластических материалов с дефектами

Коломиец А. В.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

Рассматриваются процессы континуального разрушения, которые происходят в неоднородных материалах с дефектами структуры (порами, дислокациями, инородными включениями, микротрещинами) при их наружении и предшествует его макроразрушению. Проводиться анализ результатов экспериментов по исследованию различных типов, этапов и режимов разрушения. На основе анализа экспериментальных данных рассматриваются механизмы вязкого (упругопластического) разрушения материалов: возникновение, рост, слияние, «залечивание» дефектов (пор). Формулируются подходы к математическому описанию эволюции дефектов, рассматриваются математические модели вязкого разрушения материалов, учитывающие различные этапы разрушения и описывающие эффект разупрочнения материала, а также принципы положенные в основу этих моделей. В ходе обсуждения диапазонов применимости математических моделей и степень воспроизводства ими экспериментальных данных формулируются дальнейшие пути развития в моделировании неоднородных упругопластических материалов с дефектами.

Так показано, что математические модели, учитывающие физические механизмы того, как происходит эволюция микродефектов представляют существенный практический интерес. Поскольку они позволяют объяснить, в том числе наблюдаемое в эксперименте разупрочнение конструкционных материалов и связанную с ним локализацию пластических деформаций в узких зонах в материале. Таким образом, видно, что изучению процессов континуального разрушения материалов с дефектами посвящено много экспериментальных и теоретических работ, при этом развитие математического моделирования этих процессов идет в направлении учета более сложной геометрии дефектов, учета анизотропии механических свойств материала, рассмотрения разрушения при циклическом и усталостном нагружениях, совершенствовании и усложнении математических моделей с целью понизить зависимость решения от размера ячейки сетки и добиться сходимости численного решения.

В дальнейшей перспективе – математическое описание процессов слияния дефектов, развитие мезотрещин, как результата этого слияния, учет «залечивания» дефектов в процессе деформирования материала. При этом необходимо отметить, что малоизученными остаются вопросы учета неоднородности распределения повреждений в материале и влияния этого фактора на процесс континуального разрушения, вопросы вязкого разрушения в условиях сложного напряженно-деформированного состояния, а так же вопросы влияния на процесс деформирования и разрушения внешних электромагнитных полей.

Размер частиц топлива в ультразвуковой форсунке

Коровянская А. Д.

МОУ Гимназия № 5 г. Юбилейного Московской обл.

Для оценки эффективности распыления топлива магнитострикционным излучателем надо измерить или хотя бы косвенно оценить размер полученных частиц. Такая оценка проводится с помощью новой предложенной физической и математической модели процесса распыления. Полученные теоретические результаты подтверждены видеосъёмкой процесса кавитационного взрыва капли жидкости на распылителе. Размер полученных частиц жидкости определён по скорости их оседания в воздухе.

Задача теплопроводности для непрерывно и дискретно наращиваемого параллелепипеда

Кузнецов С. И.

Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

Рассматривается параллелепипед, растущий за счет присоединения к одной из из его граней плоских слоев вещества инфинитиземальной толщины, температура которых отличается от температуры параллелепипеда вблизи поверхности роста. Задача теплопроводности решается двумя способами. Первый заключается в сведении исходной задачи к задаче Коши для бесконечномерной связанной системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Второй способ заключается в замене процесса непрерывного наращивания последовательностью актов присоединения к растущей поверхности слоев конечной толщины. По найденному распределению температуры строится поле температурных напряжений. Проводится сравнение полей температуры и напряжений, построенных разными способами.

Упругие характеристики гексагональных и ромбоэдрических нано/микротрубок

Лисовенко Д. С.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

Для нанотрубок с графеновыми слоями параллельными оси стержня и совпадающими кристаллографической и лабораторной системах координат были получены аналитические выражения коэффициента Пуассона для гексагональных и шестиконстантных ромбоэдрических нанотрубок. Моделью нанотрубок являлся полый стержень с достаточно большим радиусом кривизны, обладающий цилиндрической анизотропией. Найдено, что для нанотрубок коэффициенты Пуассона часто имеют отрицательный знак.

Поверхностные волны Релея и Лява для материалов с отрицательным коэффициентом Пуассона

Лисовенко Д. С.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

Выполнено сравнение поведения поверхностных волн Релея и первой моды волн Лява при положительных и отрицательных коэффициентах Пуассона изотропных сред.

О методах регуляризации интегральных уравнений первого рода, возникающих в теории упругости

Марк А. В.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

Рассмотрены методы регуляризации интегральных уравнений теории упругости с логарифмической особенностью ядра. К уравнениям применялись методы регуляризации Карлемана, М.М. Лаврентьева с выделением особенности решения и без выделения. Расчеты показали, что наиболее эффективным является метод Карлемана.

Модель для описания упруговязкопластического деформирования ГПУ–поликристаллов

Мацюк К. В.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Процессы деформирования и свойства поликристаллических материалов, рабочие характеристики изделий из них определяются внутренней структурой материала, поэтому в настоящее время одним из интенсивно развивающихся направлений моделирования неупругого деформирования моно– и поликристаллов является создание и модификация физических теорий пластичности (ФТП). В данной работе предложена и реализована модификация упруговязко-пластической модели ГПУ–поликристалла применительно к кристаллам с гек-сагональной плотноупакованной решеткой (ГПУ) на примере титана.

Экспериментальная оценка статического и динамического коэффициентов трения материалов, обработанных нанопленками фтор-ПАВ

Морозов А. В.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

В данной работе экспериментально определяется влияние технологии эпиламирования материалов на величину статического (покоя) и динамического коэффициентов трения скольжения. Исследование выполнено для схемы контактного взаимодействия пальчик – пластина в условиях сухого трения для диапазона давлений от 0,5 до 5 МПа при постоянной скорости скольжения.

Оценка триботехнических характеристик эпиламированных материалов, работающих в резьбовых соединениях

Морозов А. В.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

В работе проведено экспериментальное исследование трения в резьбовом соединении винта и гайки, поверхность которых обработана эпиламом и представлен аналитический инженерный расчет коэффициента трения, возникающего в резьбовом соединении. Результаты исследования демонстрируют эффективность технологии нанесения молекулярной пленки фтор-ПАВ (эпилама) с целью снижения потерь на трение в сопряжении винт – гайка.

Анализ перспективных конструкций приводов главного движения современных обрабатывающих центров

Москвин И. О.

Рыбинский государственный авиационный технический университет им. П. А. Соловьева

В статье рассматриваются конструкции приводов главного движения современных обрабатывающих центров.

Разработка конструкции приводов главного движения для высокоскоростных и тяжелонагруженных видов обработки

Москвин И. О.

Рыбинский государственный авиационный технический университет им. П. А. Соловьева

В статье рассмотрена возможность модернизации привода главного движения на основе обрабатывающего центра ИР500 ПМФ4.

О моделировании процесса деформирования упругоползуче-пластического материала в зазоре между коаксиальными цилиндрами при повороте одного из них

Мурашкин Е. В., Лемза А. О., Полоник М. В.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

Дальневосточный федеральный университет

Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук

Решаются задачи о ползучести при фиксированном уровне внешнего нагружения, релаксации напряжений при неизменном поле перемещений, пластическом течении и разгрузке при ротационном движении упругопозлучего материала между двумя коаксиальными цилиндрами при повороте одного из них. Для решения полученной разрешающей системы уравнений в частных производных предлагается, неявная конечно-разностная схема. По результатам численных расчетов строятся поля остаточных напряжений, деформаций и перемещений.

Исследование волновых полей от движущихся нагрузок по поверхности упругого полупространства

Низамаев Т. М.

Московский государственный строительный университет

В данном исследовании была смоделирована и проанализирована зада Лэмба о вертикальной подвижной нагрузки, которая движется вдоль грани упругого изотропного полупространства.

Модель неупругого деформирования ГЦК-поликристаллов: эффект Пойнтинга-Свифта

Овчинников А. А., Кондратьев Н. С.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

В теории больших деформаций для качественной верификации определяющих соотношений в последние десятилетия часто используется эффект Пойнтинга-Свифта, который появляется в опытах на кручение проволоки. Несмотря на то, что данный эффект был обнаружен в начале XX в. до настоящего времени он не получил должного описания, основанного на детальном анализе физических причин его возникновения, следует отметить, что, вероятно, модели, основанные на ФТП, могут объяснить физические основы этого явления, а не только качественно описать его.

Моделирование напряженного состояния Земли, вызванного ее собственным гравитационным полем, с учетом процесса ее формирования и радиальной неоднородности

Паршин Д. А.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

Работа посвящена проблеме моделирования распределений гравитационных напряжений внутри Земли. Предполагается, что Земля была сформирована не мгновенно, а в результате растянутого во времени процесса наращивания, обусловленного постепенной аккрецией дополнительного вещества извне на ее поверхность. Земля моделируется неоднородным изотропным упругим шаровым телом с произвольно меняющимися в радиальном направлении упругими свойствами. На основании линейной теории наращиваемых тел ставится неклассическая квазистатическая начально-краевая задача механики, описывающая процесс развития напряжений в рассматриваемом наращиваемом теле под воздействием его собственного гравитационного поля. Для различных законов распределения упругих свойств формируемого тела построены решения поставленной задачи. Проанализированы свойства построенных решений. Выявлены качественные и количественные особенности напряженного состояния неоднородного шарового тела, постепенно формируемого в поле сил собственной гравитации, принципиально отличающие это тело от аналогичного по размеру и свойствам самогравитирующего тела, но сформированного мгновенно. Продемонстрирована неадекватность гравитационной геомеханической модели, построенной на основании решения классической задачи механики для последнего тела.

Численное моделирование деформирования полимерных образцов по схеме разрезного стержня Гопкинсона

Позднышева Н. В., Бодров А. С., Ильина Е. В.

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Численно исследованы процессы деформирования полимерных образцов по методу разрезного стержня Гопкинсона. Расчеты проведены в осесимметричной постановке с помощью метода конечных элементов в рамках упругопластической модели среды. Проведено сравнение полученных численных результатов с экспериментальными данными, которое показало качественное и количественное их соответствие.

Параметрическая идентификация кривой ползучести разупрочняющегося материала на основе разностных уравнений

Пойрязова В. В.

Самарский государственный технический университет

Проблема определения параметров кривых ползучести разупрочняющегося материала является одной из важных проблем математического моделирования. Рассматривается новый численный метод параметрической идентификации кривой ползучести относительно неизвестных параметров. В основе предлагаемого метода лежит построение разностного уравнения, линейно связывающего несколько последовательных результатов экспериментальных измерений. Устойчивые алгоритмы среднеквадратичного оценивания коэффициентов разностного уравнения обеспечивают высокую точность параметрической идентификации.

Особенности концентрации высокоэнергетического электромагнитного поля в устье дефекта

Порохов В. В.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

В данной работе представлены методики и результаты экспериментального исследования изменения температуры на поверхности медной фольги со специально нанесенным разрезом, радиус устья которого составлял 10-20мкм. после воздействия импульсного высокоэнергетического электромагнитного поля (ВЭМП). Распределение температуры определялось методом, в котором одним термоэлектродом являлся материал образца, т.е. медь, а другими электродами были проволоки из константана диаметром 0.1мм, равномерно закрепленные на поверхности образца. Исследовались особенности изменения температурного поля во времени и в двух направлениях (вдоль и поперёк образца) после воздействия ВЭМП. В результате экспериментов было установлено, что концентрация поля возрастает с уменьшением длительности импульса ВЭМП постоянной энергии. Например, при длительности импульса 0.01сек. коэффициент концентрации (отношения температуры в точке измерения к температуре на боковой границе) равен 3, при длительности импульса 1сек. коэффициент концентрации равен 1.1, а при длительности импульса больше 10 сек. концентрация не наблюдается. Установлены режимы, при которых возникает оплавление устья дефекта.

Данные количественные результаты могут быть положены в основу моделей, объясняющих изменение механических свойств металлов, и в обоснование высокоэффективных технологических процессов обработки металлов давления.

Разработка математической модели зоны контакта алмазного кольцевого сверла и монокристалла лейкосапфира

Сайкина С. А.

Рыбинский государственный авиационный технический университет им. П. А. Соловьева

Предложена модель зоны контакта инструмента с заготовкой, учитывающая характеристики рабочего алмазного слоя кольцевого сверла и кинематику процесса сверления. Определены расчетным методом основные параметры зоны контакта при высверливании заготовок из монокристалла лейкосапфира.

Технологические температурные деформации подкрепленной панели

Семенцова А. Н.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

В данной работе разработана методика расчета и проектирования композитных панелей с учетом технологии изготовления. Задачей проводимых расчетов является обеспечение теоретической формы изделий после технологического процесса. На основе классической механики композитов разработана математическая модель определения остаточного напряженно-деформированного состояния свободной от закрепления плоской панели из полимерных композиционных материалов.

Описание неоднородного распределения геометрически необходимых дислокаций в рамках градиентных физических теорий пластичности

Симонов М. В.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Для описания неупругого деформирования металлов с учетом изменения их микроструктуры в настоящее время широко используются физические теории пластичности. Однако большинство известных физических теорий основано на понятии простого материала, в котором в определяющих соотношениях не включены градиенты высших порядков.

Эти моделями относятся к классу обобщенных континуумов и называются «градиентными моделями». Они позволяют более корректно описывать локализацию пластических деформаций в численных расчетах. В моделях данного типа также появляется возможность учитывать большие градиенты скоростей сдвига.

Внутренняя задача Лэмба: Аналитичекие и численные модели

Терентьева Е. О.

Московский государственный строительный университет

Анализируются волновые поля в эпицентральной зоне для внутренней задачи Лэмба о действии сосредоточенной силы внутри упругой полуплоскости. Проводится сравнение решений, полученных с помощью интегральных представлений, методов геометрической оптики и конечноэлементных аппроксимаций.

Использование разномодульных упругих элементов в качестве гасителей колебаний

Худяков М. А.

ООО «Научно-сертификационный учебный центр материаловедения и ресурса компонентов ядерной техники «Центр материаловедения и ресурса»

Исследуются демпфирующие свойства упругого элемента с разномодульной пружиной и вязким демпфером, при вынужденных колебаниях, вызванных гармонической силой. Решение осуществляется с помощью формализма Коши и исследования свойств фундаментальной матрицы системы. Анализируются осциллограммы, фазовые портреты, секции Пуанкаре и энергетические спектры, отвечающие различным параметрам системы.

Двухуровневая упруговязкопластическая модель: приложение к описанию эффекта Портвена – Ле Шателье

Чечулина Е. А.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

В работе рассматривается неустойчивость пластического течения на примере эффекта Портвена – Ле Шателье в различных металлах и сплавах. Приводится двухуровневая модель для описания поведения моно- и поликристаллических материалов при термомеханической нагрузке с учетом диффузионных механизмов.

Многоуровневое моделирование металлов и сплавов в режиме структурной сверхпластичности

Шарифуллина Э. Р.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Разработана трехуровневая математическая модель, включающая описания внутризеренного дислокационного скольжения, ротаций решеток, дробления и фрагментации кристаллитов, зернограничного скольжения, а также критерий перехода между режимами деформирования на основе рассмотрения состояния зеренной структуры и температурно-скоростных условий.

Метод определения оптимальной температуры сверхпластичности по изменению температурного градиента при неравномерном нагреве образца

Шаталов М. П., Туркин К. А.

Тульский государственный университет

Предложен экспериментальный метод определения оптимальной температуры сверхпластичности по изменению температурного градиента при неравномерном нагреве образца, позволяющий сократить число испытаний, уменьшить трудоемкость, а также повысить точность определения температурного интервала.

Определение собственных частот и форм колебаний двигателя внутреннего сгорания

Шипелов Ю. С.

Тульский государственный университет

Рассмотрен расчет собственных частот и форм колебаний для различных конструкций блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания различных конструкций. Также проведены измерения собственных частот двигателей при помщи виброанализатора. Проведен анализ полученых результатов измерений и расчета.

Задача идентификации слабо взаимодействующих дефектов малых размеров в анизотропном линейно упругом теле

Шушпанников П. С.

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук

Рассмотрена задача идентификации конечного числа слабо взаимодействующих дефектов малых размеров в анизотропном линейно упругом теле по результатам одного статического испытания. Дефекты могут быть полостями (в частности, трещинами) или включениями (жёсткими или линейно упругими). Границы полостей предполагаются свободными от усилий, на границах между включениями и окружающим их материалом предполагается полное сцепление. Считается, что в статическом испытании на внешней границе тела измеряются как перемещения, так и усилия. Разработан метод определения числа дефектов и проекций их центров на произвольную плоскость. В случае дефектов, имеющих эллипсоидальную форму, также получены формулы для определения величин и направлений полуосей эллипсоидов. Рассмотрены численные примеры идентификации эллипсоидальных полостей и эллиптических трещин, демонстрирующие эффективность разработанного метода идентификации.