UDK 539.374 Doi: 10.31772/2587-6066-2020-21-2-201-205
УПРУГОПЛАСТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА В СЛУЧАЕ НЕОДНОРОДНОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ В УСЛОВИЯХ СЛОЖНОГО СДВИГА
С. И. Сенашов, И. Л. Савостьянова, О. Н. Черепанова
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева; Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31; Сибирский федеральный университет; Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79
В работе решена плоская упругопластическая задача о напряженном состоянии в условиях сложного сдвига в теле, ослабленном отверстием, которое ограничено кусочно гладким контуром. Напряженное состояние сложного сдвига возникает в цилиндрическом теле бесконечной длины под действием нагрузок, направленных по образующим цилиндра и постоянным вдоль образующих. При этом при достаточно большой нагрузке в теле возникают как упругие, так и пластические зоны. Как и в любой задаче подобного рода, возникает необходимость в нахождении заранее неизвестной границы, разделяющей упругую и пластическую зоны. Отыскание такой границы непростая задача, но специфика упругопластических задач о сложном сдвиге состоит в том, что решение подобных задач проще, чем решение аналогичных упругих задач. По-видимому, впервые этот факт отметил Г. П. Черепанов. Упругопластическим задачам о сложном сдвиге в случае однородной и изотропной пластичности посвящена обширная литература. Во всех статьях, в которых решаются задачи о сложном сдвиге, существенно используют представление напряжений и смещений в упругой зоне в комплексном виде. В предлагаемой работе решены задачи о сложном сдвиге с помощью законов сохранения. При этом предполагается, что предел текучести является функцией от координат точки, в которой исследуется напряженное состояние. Известно, что упругие свойства конструкционных материалов могут быть однородными и изотропными, а при этом их предел текучести и прочности – неоднородным. Такая ситуация наблюдается, например, при нейтронной бомбардировке конструкционных материалов. В данной статье будет изучена именно такая ситуация. В статье приведены законы сохранения для уравнений, описывающих сложный сдвиг. При этом предполагалось, что компоненты сохраняющегося тока зависят от компонент тензора напряжений и координат. Компоненты тензора напряжений входят в них линейно. Задача о нахождении компонент сохраняющегося тока свелась к системе Коши – Римана. Решение этой системы позволило свести вычисления компонент тензора напряжений к криволинейному интегралу по контуру отверстия и тем самым найти границу между упругой и пластической областями.
Ключевые слова: упругопластическая задача, неоднородная пластичность, сложный сдвиг, законы сохранения.
References

1. Аннин Б. Д., Черепанов Г. П. Упруго пластическая задача. Новосибирск : Наука, 1983.
239 с.
2. Сенашов С. И. О законах сохранения уравнений пластичности // Докл. АН СССР.
1991. Т. 320, № 3. С. 606–608.
3. Сенашов С. И., Филюшина Е. В. Упругопластические задачи для ортотропных сред /
СибГУ им. М. Ф. Решетнева. Красноярск, 2017. 116 с.
4. Киряков П. П., Сенашов С. И., Яхно А. Н. Приложение симметрий и законов сохранения к решению дифференциальных уравнений. Новосибирск : Наука, 2001. 192 с.
5. Сенашов С. И., Гомонова О. В., Яхно А. Н. Математические вопросы двумерных уравнений идеальной пластичности / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2012. 139 с.
6. Предельное состояние деформированных тел и горных пород / Д. Д. Ивлев и др. М. : ФИЗМТЛИТ, 2008.
7. Сенашов С. И., Филюшина Е. В. Аналитическое решение задачи о волне нагрузки в упругопластическом стержне // Динамка сплошн. среды. 2012. Вып. 127.
8. Сенашов С. И., Филюшина Е. В., Гомонова О. В. Построение упругопластических границ с помощью законов сохранения // Вестник СибГАУ. 2015. Т.16, № 2. С. 343–359.
9. Сенашов С. И., Кондрин А. В. Разработка информационной системы для нахождения упругопластической границы стержней прокатного профиля // Вестник СибГАУ. 2014. № 4(56). С. 119–125.
10. Сенашов С. И., Черепанова О. Н., Кондрин А. В. Об упругопластическом кручении стержня // Вестник СибГАУ. 2013. № 3(49). С. 100–103.
11. Сенашов С. И., Черепанова О. Н., Кондрин А. В. Elastoplastic Torsion of a Rod with MultiplyConnected Cross-Section // J. Siberian Federal Univ. Math. & Physics. 2015. No. 7(1). P. 343–51.
12. Сенашов С. И., Черепанова О. Н., Кондрин А. В. On Elastoplastic Bending of Beam // J. Siberian Federal Univ. Math. & Physics. 2014. No. 7(2). P. 203–208.
13. Ольшак В., Мруз З., Пежина П. Неоднородная теория пластичности. М. : Мир, 1964. 156 с.
14. Senashov S. I., Vinogradov A. M. Symmetries and conservation laws of 2-dimensional ideal plasticity // Proc. EdinburgMath. Soc. 1988. Vol. 3(2). P. 415–439.
15. Аннин Б. Д., Бытев В. О., Сенвшов С. И. Групповые свойства уравнений упругости и пластичности. Новосибирск : Наука ; Сиб. отделение. 1985. Бытев 143 с.


Сенашов Сергей Иванович – доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой ИЭС; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева. E-mail: sen@sibsau.ru.

Савостьянова Ирина Леонидовна – кандидат педагогических наук, доцент кафедры ИЭС; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева. E-mail: savostyanova@sibsau.ru.

Черепанова Ольга Николаевна – кандидат физико-математических наук, доцент, исполняющая обязанности директора Института математики и фундаментальной информатики; Сибирский федеральный университет. E-mail: cheronik@mail.ru.


  УПРУГОПЛАСТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА В СЛУЧАЕ НЕОДНОРОДНОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ В УСЛОВИЯХ СЛОЖНОГО СДВИГА