Представлен метод оптимального проектирования ортотропных слоистых панелей по условию прочности, находящихся в плоском напряженном состоянии. Параметры проектирования — углы укладки слоев, относительные толщины и количество слоев. В качестве критерия оптимальности берется минимум толщины панели. В качестве ограничений по прочности используется квадратичный критерий прочности слоя, учитывающий прочность материала на растяжение и на сжатие. Для решения эффективно используется метод направленного перебора с уточняющим поиском методом сопряженных направлений. Численные результаты представлены для разных случаев нагружений. Представленный метод позволяет найти ряд эквивалентных оптимальных структур, что подтверждается результатами.

В настоящей работе в рамках метода асимптотического усреднения дифференциальных уравнений с быстро осциллирующими коэффициентами строится асимптотика (до членов второго порядка малости) решения совместной задачи теплопроводности и фильтрации для неоднородных сред с периодической структурой, что позволяет учитывать конвективный перенос тепла. Задача решается в нелинейной постановке, при которой учитывается зависимость теплофизических и фильтрационных свойств от температуры. Получены общие уравнения для описания процессов теплопроводности с учётом кондуктивных и конвективных механизмов теплопередачи, а также возможности фазовых переходов. Получено решение задачи о распространении тепла при нагревании полубесконечной слоистой среды с учётом процессов фазовых переходов и последующей фильтрации жидкой фазы.

Представлено сингулярное приближение метода периодических составляющих для расчета тензоров эффективных электроупругих свойств пьезокомпозитов с нерегулярными структурами. Дан анализ влияния взаимообратной поляризации пьезоактивных фаз: матрицы из пьезоэлектрокерамики PZT-4 и ориентированных эллипсоидальных включений из полимерного пьезоэлектрика PVF на эффективные трансверсально-изотропные электроупругие свойства композита со случайным расположением включений; главные оси эллипсоидальных включений ориентированы вдоль соответствующих координатных осей (), — направление поляризации матрицы и ось симметрии электроупругих свойств фаз и композита. Приведены результаты расчетов эффективных постоянных композита для двух случаев направления () поляризации включений, например: модуля Юнга по оси и пьезомеханических постоянных, и, для которых обнаружены новые эффекты, обусловленные вариацией направления поляризации включений, — значительное увеличение модуля Юнга и абсолютной величины пьезомодуля композита. Определены значения объемной доли и формы ориентированных эллипсоидальных включений при которых эти эффекты проявляются наиболее ярко.

Методом капиллярной вискозиметрии при 27, 30, 35, 40, 45, 50 и 60^оС изучено влияние бромида калия на структурные изменения мицелл бромида цетилтриметиламмония (СТАВ), используемых в качестве темплата при получении композиционных материалов с регулируемой нанопористой структурой. В отличие от опубликованных ранее работ, в этой работе на основе концентрационных зависимостей приведенной вязкости определены значения второй ККМ в широкой области температур.

Работа посвящена разрушению твердого сплава термическим ударом для последующего дробления. В работе приведен расчет напряжений, возникающих на поверхности твердого сплава ВК8 в результате быстрого охлаждения в жидкости. Построена гистограмма распределения прочности образцов твердого сплава ВК8 на изгиб до и после закалки при температуре 1400°С в 10%-ный водный раствор NaCl. Исследованы микроструктура и твердость образцов, разрушающихся и разупрочняющихся при термообработке. Определена доля образцов, разрушающихся при повторной термообработке.

Механические свойства эластомерных композитов, в частности резин, наполненных техническим углеродом, в значительной степени зависят от однородности распределения наполнителя в материале, размеров его кластеров в конечном продукте, т.е. от качества смешивания компонент композита. В работе представлена методика количественного анализа структуры наполненной резины при помощи атомно-силового микроскопа (АСМ). Анализ изображений в зависимости от высоты над нулевым уровнем рельефа показал, что число кластеров, их площадь и компактность имеют экстремумы при высоте 0.45…0.5 от максимальной — этот уровень был принят за базовый при дальнейшем исследовании. Получены следующие характеристики микроструктуры: характер распределения (индекс Моришиты), площадь сечения, объем, компактность и размеры кластеров. Экспериментальному изучению подверглись 3 образца с различными видами наполнителя и связующего. В одном из образцов были выявлены существенные неоднородности в распределении кластеров в материале и их размеров. Кроме этого показано, что компактность кластеров наполнителя уменьшается с увеличением их размеров. Площадь и периметр, а также объем и размер кластеров подчиняются фрактальным закономерностям.

В рамках модели пористой упругопластической среды численным методом конечных элементов, модифицированным на решение задач удара и взрыва, проведено решение задачи об ударном взаимодействии цилиндрических стержней с системой пространственно-разнесенных многослойных экранов, предохраняющих взрывчатое вещество. Исследование проведено в диапазоне скоростей удара до.

Получен пространственно-энергетический критерий стабилизации структур. Результаты расчетов для сотни бинарных систем соответствуют экспериментальным данным. Дана основная закономерность формирования органических циклических соединений и показано ее применение для углеродных наноструктур.

The filled elastomers are used very wide in many regions of modern technique. The members of the construction from similar materials can be used in the stress state in a long time. On many occasion the normal operation of the construction members from the filled elastomers is defined by the stress level in the material that can change with the time as a result of the relaxation processes. The intensity of the stress relaxation in the filled elastomers dependes substantially on the temperature. The temperature range of the service of the part from the filled elastomers can lap the range from 20 to 150^oC. To obtain the adequate estimaitions of the influence of the relaxation processes on the normal operation of the part from the filled elastomers it is need to take into account the temperature effects on the material properties. As a rule the temperature increasing causes to monotone change the relaxation behavior of the most polymeric materials: the decreasing of the relaxation modulus or the increasing of the creep compliance. Many filled elastomers exhibit the anomalous dependence of the relaxation behavior on the temperature. These dependence is a topic of the given article. On the base of the analyses of the obtained experimental data for the stress relaxation at the tension it was shown that the filled elastomer on the base of hydrogenated nitryl-butyl rubber exhibit the traditional decreasing of the relaxation modulus by the temperature increasing to 50^oC. At the following rise of the temperature to 125^oC the relaxation modulus of these material increases anomalously. To account of the anomalous effects of the temperature on the relaxation properties of the elastomer it was proposed to use the method of the time-temperature superposition. The experimental shift function was defined by using the relaxation curves for the investigated elastomer. The generalized dependence of the relaxation modulus on the reduced time was obtained. The predicted dependences of the relaxation modulus on the temperature for long period of the relaxation were obtained with the application of the equation of the linear theory of the viscoelastisity and the experimentally defined function of the time-temperature shift.

A connected thermomechanical boundary problem for an infinite shape memory alloy cylinder loaded by an external axial force and subjected to heating or cooling from the surface has been solved. The evolution of stress-strain state has been calculated for processes of the transformation plasticity and shape memory effect. The mechanical properties of a material point are given by a micromechanical model. The influence of ambient temperature rate on the transformation plasticity has been investigated.

Проанализированы известные из литературы экспериментальные данные об особенностях механического поведения полимерных термопластичных композитов, наполненных наноразмерными частицами (в частности, карбонатом кальция). Теоретический количественный прогноз, выполненный в рамках кластерной модели структуры аморфного состояния полимеров и фрактального анализа, показал, что наблюдаемые экспериментально особенности изменения механических свойств подобных материалов обусловлены вариациями структуры полимерной матрицы, вызванными введением наноразмерных частиц.