Представлены результаты экспериментов по определению механических характеристик термоусаживающихся муфт (ТУМ) изготовленных из полимерных реактопластов и муфтоклеевых соединений труб. Показаны возможности получения полимерных эпоксидных материалов с широким спектром упруго-деформационных свойств, позволяющих осуществлять разработку ТУМ. Установлено, что стабильный эффект термоусадки обеспечивается при содержании в жесткой эпоксиполимерной матрице от 15 до 25% эпоксикаучуков.

С помощью квантово-механического компьютерного моделирования (теория функционала электронной плотности и метод псевдопотенциала) исследована реакция малых наночастиц алюминия (от 2 до 13 атомов), кремния (от 5 до 18) и диоксида циркония (от 18 до 30) на растяжение и сжатие. Выявлено, что величина модуля упругости наночастиц, как правило, в несколько раз превышает соответствующие значения для массивного материала. При увеличении числа атомов в наночастице модуль упругости ведет себя по-разному для частиц с различными типами межатомной связи. В случае кремния его величина быстро стремится к значению, характерному для массивного материала; в случае диоксида циркония — практически не изменяется; в случае алюминия — зависимость модуля упругости от размера наночастицы немонотонная и определяется геометрией частицы.

В работе представлены результаты исследований реологических свойств минеральных высоконаполненных трехфазных дисперсных систем, моделирующих свойства грунтов, в условиях непрерывного сдвига в сочетании с уплотнением. Установлено, что деформация данных систем сопровождается последовательными этапами возникновения разрывов сплошности и их «залечиванием». Характер реологического поведения и длительность проявления разрывов сплошности в процессе сдвиговой деформации зависят от состава трехфазных дисперсных систем, в частности от количества и вида добавки полимера. С помощью конического пластометра выполнены исследования по определению влияния добавок полимеров (эпоксидной смолы марки ЭД-22 и водной дисперсии поливинилацетата) на структурно-механические свойства высоконаполненных трехфазных дисперсных систем, содержащих минеральное связующее (портландцемент М-500). Получены зависимости характеризующие кинетику отверждения данных систем на ранних сроках твердения. Изучено влияние добавок полимеров (эпоксидной смолы марки ЭД-22 и водной дисперсии поливинилацетата) на прочностные свойства образцов отвержденных полимер-минеральных композиций при сжатии и изгибе.

В первой части настоящего исследования [1] были получены определяющие уравнения для углеродного охрупчивания высокотемпературного сверхпроводника YBCO, учитывающие совместные эффекты следующих физических процессов: (а) диффузии углерода, (б) осаждения карбоната, (в) потока немеханической энергии и (г) деформации композита «купрат/карбонат», а также смоделировано разрушение материала. Во второй части обсуждается схема метода конечных элементов (МКЭ) для уравнений, описывающих диффузию углерода и поток немеханической энергии.

В работе предложена модель структуры открытопористого материала, позволяющая установить конфигурацию структурного элемента, выделяемого для описания механического поведения материала. В результате анализа деформирования данной модели определены зависимости упругих характеристик пороматериала от объемной доли содержания твердой фазы. Получены также выражения для критического осевого сжимающего напряжения, соответствующего потере устойчивости ребрами ячеек материала. Разработана методика описания нелинейного деформирования пористого материала малой плотности при одноосном напряженном состоянии. Проведено сопоставление полученных расчетных зависимостей c известными экспериментальными данными и результатами испытаний, выполненных авторами настоящей работы.

Теория малых упруго-пластических деформаций трансверсально-изотропных сплошных сред и микро механические подходы использованы при разработке математической модели нелинейного деформирования однонаправленно-армированных композиционных материалов.

В статье дается общая схема решения первой основной краевой задачи плоской теории упругости в полуполосе (прямоугольнике) в виде явных разложений по однородным решениям, коэффициенты которых выражаются через интегралы Фурье от граничных функций, заданных на торце полуполосы (как в решениях Файлона-Рибьера). Причем, определяются они практически по той же схеме, что и в решениях Файлона-Рибьера. Поэтому, по аналогии с разложениями Файлона-Рибьера, эти решения названы точными аналитическими решениями (в отличие от приближенных решений с использованием однородных решений, в которых проблема определения неизвестных коэффициентов разложений, так или иначе, сводится к приближенному решению бесконечной, нераспадающейся системы алгебраических уравнений). Статья является непосредственным продолжением статьи [1] и целиком базируется на ней.

Численно моделируется взаимодействие одно- и двухслойных пластин с компактным ударником из изотропной стали. Материал пластин — ортотропный органопластик. Благодаря реализованному в программе пересчету тензоров упругих постоянных и тензоров прочности моделируется поведение конструкций, содержащих несколько элементов, выполненных из анизотропных материалов с различной ориентацией осей симметрии относительно расчетной системы координат. Поведение ортотропного материала описывается упруго-хрупкой средой с использованием критерия прочности второго порядка, предложенного Ву, позволяющим учитывать различные прочностные характеристики органопластика на растяжение и сжатие. Для различных скоростей соударения исследовано влияние ориентации свойств материала на разрушение пластин и кинематические параметры ударника.

Весовым методом изучена кинетика коррозии в процессе непрерывного разрушения металла, находящегося в агрессивной среде под напряжением. На примере сплава железа с углеродом показано, что коррозия на противоположных сторонах изогнутой стальной пластины идет с разной скоростью. Неодинаковое проявление механохимического эффекта для разных металлических образцов обусловлено различием в них начальных напряжений. В отличие от опубликованных ранее, в данной работе приведены результаты исследований иными методическими приемами и в иной системе.

Рассматривается задача о геометрически и физически нелинейном деформировании плоской стержневой системы. Для стержневых элементов, имеющих однородные изотропные слои переменного сечения, используется классическая теория тонких стержней. Исследование процесса деформирования системы при однопараметрическом пропорциональном нагружении и выявление предельной нагрузки (устойчивости второго рода) выполняется на основе варьирования безразмерного параметра нагруженности системы. Приведен пример расчета и анализ влияния нелинейных факторов в металлической раме с трехслойными стержнями.

В работе показано, что эффект усиления эластомеров мелкодисперсным наполнителем наблюдается только в интервале самоподобия (фрактальности) поверхности частиц наполнителя. Полученная при самых общих предположениях фрактальная модель усиления полностью согласуется с известными экспериментальными данными. Структурной основой повышения степени усиления является рост относительной доли межфазных слоев, обладающих замороженной молекулярной подвижностью и более высокой плотностью по сравнению со свободным каучуком, по мере увеличения фрактальной размерности поверхности частиц наполнителя.

Известно, что термоупругие мартенситные фазовые превращения, происходящие в тонкостенных элементах из сплавов с памятью формы (СПФ), могут приводить к потере устойчивости. Об этом свидетельствуют как экспериментальные данные [1], так и теоретические работы [2-8]. В настоящее время при теоретическом анализе потери устойчивости элементов из СПФ применяются различные концепции, которые могут лежать в основе описания этого явления. Это, с одной стороны гипотеза «фиксированного фазового состава», следуя которой при переходе в смежную форму равновесия параметр фазового состава не меняется, с другой стороны — концепция «продолжающегося фазового перехода», следуя которой переход в смежную форму равновесия сопровождается дополнительным фазовым превращением. Последняя концепция может, в свою очередь, использоваться в различных формах. Два противоположных подхода названы [3,4] гипотезой «продолжающегося нагружения», следуя которой в процессе выпучивания могут присутствовать такие малые возмущения нагрузки, за счет которых дополнительный фазовый переход испытывают весь элемент из СПФ, или концепция «упругой разгрузки» (применительно к прямому превращению), следуя которой при потере устойчивости полностью отсутствуют вариации нагрузки, в результате чего одна часть элемента из СПФ испытывает дополнительное фазовое превращение, а другая — свободна от дополнительного перехода. Следует отметить, что концепции «упругой разгрузки» и «продолжающегося нагружения» не являются совершенно противоположными. Так, вполне очевиден случай, когда в процессе потери устойчивости присутствуют вариации нагрузки и одновременно в выпученном элементе из СПФ имеют место зоны с дополнительным фазовым превращением и без такового. В большинстве работ, посвящённых потере устойчивости элементов из СПФ, ради простоты полагается, что поперечный размер зоны дополнительного превращения постоянен по элементу. Здесь же рассмотрен случай, когда указанное ограничение не использовалось.