"Механика материалов и конструкций" (по теме "Деформирование и разрушение изотропных, анизотропных и неоднородных материалов в широком диапазоне температур") (промежуточный)

1.Поставлена и решена задача о внедрении жесткого индентора в форме цилиндра в вязкоупругий слой, лежащий без трения на жестком основании или жестко закрепленный с основанием. Получены аналитические зависимости контактного давления и приложенной к цилиндру нагрузки от времени для относительно тонкого и толстого слоев (по отношению к радиусу пятна контакта). Исследовано влияние на распределение контактных давлений и зависимость нагрузки от времени таких параметров, как скорость внедрения цилиндра в слой и толщина слоя. Для каждого рассмотренного вида функции релаксации изучено влияние входящих в нее параметров на зависимость контактных характеристик от времени.2.Решена задача об установившейся ползучести высокой узкой прямоугольной мембраны при пропорциональной зависимости величины поперечного давлении от времени. Рассмотрены два варианта условий контакта мембраны и матрицы: идеальное скольжение и прилипание. Анализ проведен до времени практически полного прилегания мембраны к матрице. При всех значениях рассматриваемых параметров это время в случае идеального скольжения значительно меньше, чем в случае прилипания. 3.Разрабатывается новое междисциплинарное научное направление о влиянии коррозионно-активной среды на длительные деформационно-прочностные характеристики металлических и полимерных материалов и элементов конструкций. На данном этапе проведены следующие исследования:3.1. Проведен научный обзор по влиянию активной среды на длительные деформационно-прочностные характеристики металлических материалов и элементов конструкций. Проведено исследование длительной прочности стержней двухсвязного поперечного сечения, растягиваемых в агрессивной среде.3.2. Проведен обзор работ по кинетике диффузии и сорбции в процессах старения полимерных материалов. 3.3. Проанализированы варианты постановки задач о влиянии коррозионных процессов на длительное разрушение типовых элементов конструкций. Разработана система определяющих и кинетических уравнений. Проведено исследование длительного разрушения таких типовых элементов конструкций как оболочка и пластина при ползучести в активной среде в условиях нестационарного сложного напряженного состояния. 4.Получены новые результаты по специальной теме.5.Рассмотрен механический процесс растяжения плоских алюминиевых образцов в условиях высокотемпературной (400 град С) ползучести. Для анализа экспериментальных данных использованы современные цифровые технологии и нейронные сети. Полученные деформационные характеристики смоделированы градиентным бустингом и нейронными сетями по фотографиям процесса деформирования. Времена локализации деформации ползучести смоделированы искусственной нейросетью для размерного и безразмерного значений. 6.Предложены варианты выбора вида эквивалентного напряжения для определения критерия разрушения. Проведен анализ суммарных погрешностей разности экспериментального и теоретического значений времени в момент разрушения для различных видов эквивалентного напряжения. Предложена модель описания процесса ползучести до момента появления шейки. Показано удовлетворительное соответствие теоретических и экспериментальных кривых ползучести7. Получена новая интегральная формула представления решения дифференциального уравнения второго порядка в частных и обыкновенных производных с переменными коэффициентами, зависящими от координат и времени. На основе интегральной формулы разработан новый метод нахождения общего аналитического решения обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка с переменными коэффициентами. Метод проверен на примере уравнения Чебышева, имеющего точное общее аналитическое решение. Рассмотрена задача Штурма-Лиувилля об определении собственных значений и собственных функций уравнения Штурма-Лиувилля.8. Впервые обнаружено наличие и движение водородных слоев высокой концентрации в вольфрамокобальтовых сплавах после воздействия потоком электронов. Присутствие в приповерхностном слое водорода с концентрацией до 60% ат.ед. оказывает существенное влияние на механические свойства вольфрамокобальтового сплава.9. Решена проблема получения керамических материалов на основе пирофосфата кальция путем введения спекающих добавок, обеспечивающих формирование расплава при относительно низких температурах. Полученные материалы показывают высокие характеристики до 150 МПа при сжатии, необходимые для их практического медицинского применения. Разработана методика получения 3-D структур с заданной архитектурой на основе пирофосфата кальция путем стереолитографической печати из суспензии, содержащей светоотверждаемый полимер и порошковый прекурсор, с последующей термической деструкцией полимера и спеканием керамического материала.