На модельных экспериментах показано, что определяющим для выращивания кристаллов методом Стокбаргера в условиях вынужденной конвекции и регулирующим процесс кристаллизации является слой расплава, заключенный между фронтом кристаллизации и нагревателем диафрагмы ростовой печи. Свободный объем расплава не влияет на его гидродинамическую и тепловую структуры. Оценены оптимальные временные значения выдержки при постоянных максимальной и минимальной скоростях модулированного вращения ростовой ампулы.
Представлены результаты численного решения нестационарной краевой задачи о радиационно-кондуктивном теплообмене в плоском слое селективной нерассеивающей среды с полупрозрачными зеркально отражающими границами, которая с помощью функции Грина свелась к нелинейному интегральному уравнению относительно искомой температуры. Показано, что оптические свойства стенок оказывают заметное влияние на формирование температурного поля в слое. Интенсивность нагрева слоя в большей степени зависит от радиационных потоков, чем от кондуктивных.
Рассмотрена задача термоупругости для слоя конечной толщины, одна из поверхностей которого подвергается воздействию нормального давления и теплового потока. Найдена взаимосвязь между вертикальными перемещениями поверхности слоя, поверхностной температурой и возмущающими факторами. Получены соответствующие зависимости для слоя малой толщины. В качестве примера исследована осесимметричная контактная задача для жесткого теплопроводного основания, на поверхность которого нанесено тонкое упругое покрытие.
Рассматриваются реологические тела Журкова и Кауцманна, отражающие физические закономерности пластического деформирования материалов. Приведены решения дифференциальных уравнений течения составных реологических тел. Показаны примеры применения структурных моделей материалов, состоящих из новых реологических тел и описывающих неупругое поведение сплавов при разных вариантах температурно-силового нагружения. Дан пример использования полученных решений дифференциальных уравнений для анализа ползучести структурно-нестабильного сплава.
Исследуется влияние двухосного поля внешнего горного давления на деформирование зоны разрушения радиальными трещинами в упруго-хрупкой среде. Рассматриваются достаточно тонкие по сравнению с диаметром взрывной скважины шнуровые заряды ВВ, что позволяет исключить из рассмотрения зону перемола. В начальный момент времени система зародышевых трещин, начинающихся на границе кругового отверстия, предполагается симметричной. Для решения задачи используется аппарат сингулярных интегральных уравнений и σv-критерий разрушения. В квазистатическом приближении проводится пошаговое построение траекторий развития трещин системы в зависимости от параметров внешнего сжимающего поля напряжений. Рассмотрены два идеализированных варианта нагружения системы трещин. Первый, когда газообразные продукты детонации проникают в трещины и давление мгновенно выравнивается во взрывной полости и трещинах, и второй, когда газы не проходят в трещины системы. Показано, что зона разрушения деформируется в эллипс, длинная ось которого ориентирована по направлению наибольшего по модулю сжимающего напряжения, действующего на бесконечности. Оценено влияние вариантов нагружения системы трещин на форму и размеры деформированной зоны разрушения.
В. М. Корнев, Л. И. Разворотнева*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск *Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 138-144
Приведено физико-химическое описание процесса разрушения влажного кварца, когда протон или атомарный водород активно взаимодействуют с разорванными связями в вершине трещины, а гидроксильные группы из-за малой скорости протекания реакции скапливаются в трещине, фиксируя ее раскрытие. Получены количественные оценки уменьшения хрупкой прочности влажного кварца по сравнению с сухим кварцем с учетом сопоставимых критериев хрупкой прочности.
Рассматривается задача синтеза из конечного набора упругих однородных изотропных материалов многослойного сферического включения минимального веса, находящегося в матрице, растягиваемой на бесконечности тремя различными равномерными осевыми усилиями, при заданных ограничениях на прочность включения и его толщину. Получены необходимые условия оптимальности, построен вычислительный алгоритм и приведен пример расчета оптимального включения.
Ю. А. Абзаев, В. А. Старенченко, Ю. В. Соловьева, А. И. Потекаев, Э. В. Козлов
Томская государственная архитектурно-строительная академия, 634003 Томск
Страницы: 154-159
Методом сеток исследовано распределение деформаций на двух гранях монокристаллов Ni3Ge, подвергнутых сжатию до деформации ε = 14,16 % при температуре испытания Т = 77,673 К. Показано, что температура оказывает существенное влияние на характер распределения деформаций. Методом главных компонент установлена фрагментация локальной деформации, которая связана с формоизменением образцов в процессе активного нагружения.
Г. В. Козлов, В. А. Белошенко, В. Н. Варюхин, М. А. Газаев
Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина НАН Украины, 340114 Донецк
Страницы: 160-163
С использованием представлений фрактального анализа рассмотрена взаимосвязь величины термоусадки со структурными параметрами экструдированного в твердом состоянии полиэтилена и поляризационно наполненных композиций на его основе. Показано, что термоусадка контролируется фрактальной размерностью структуры полимеров и степенью вытяжки молекулярной цепи.
Исследуются эффекты связности краевых задач, проявляющиеся для тех сплавов с памятью формы, у которых фазовый состав зависит от действующих напряжений, а упругие модули меняются с изменением доли мартенситной фазы. Приведены алгоритмы и результаты решения ряда задач изгиба балок. Установлено, что в связных задачах процессы изменения напряженно-деформированного состояния при охлаждении происходят более плавно, чем в несвязных, что определяется необходимостью движения по сечению фронта начала преобразования. Обнаружено явление перегрузки внешних и разгрузки внутренних слоев балки, что связано с прохождением фронта завершения преобразования.