Задача термопружності для тіла з тріщиною з урахуванням поздовжньої теплопровідності її берегів

Kh. I. Serednytska

Анотація


Сформульовано задачу термопружності для тіла з внутрішньою тріщиною з урахуванням поздовжньої теплопровідності її берегів та дії віддаленого теплового потоку і розтягувального навантаження. Вважається, що коефіцієнт поздовжньої теплопровідності тріщини не змінюється зі зміною навантаження. Задачу зведено до сингулярних інтегро-диференціальних рівнянь відносно стрибка температури між берегами тріщини та її розкриття. Стрибок температури подано через поліноми Чебишева, коефіцієнти при яких визначаються числово. Розкриття тріщини визначено в явному вигляді. З використанням отриманого розв’язку проаналізовано залежності стрибка температури від теплового потоку і коефіцієнта поздовжньої теплопровідності. Досліджено розподіл компонент вектора теплового потоку вздовж берегів тріщини і поблизу неї. Визначено коефіцієнти інтенсивності нормальних і дотичних напружень.

 

Зразок для цитування: Х. І. Середницька, “Задача термопружності для тіла з тріщиною з урахуванням поздовжньої теплопровідності її берегів”, Мат. методи та фіз.-мех. поля, 67, №3-4, 164-171 (2024), https://doi.org/10.15407/mmpmf2024.67.3-4.164-171


Ключові слова


термопружність, однорідне тіло, внутрішня тріщина, поздовжня теплопровідність

Посилання


H. S. Kit, O. P. Sushko, “Axially symmetric problems of stationary heat conduction and thermoelasticity for a body with thermally active or thermally insulated disk inclusion (crack),” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 53, No. 1, 58–70 (2010) (in Ukrainian); English translation: J. Math. Sci., 176, No. 4, 561–577 (2011), https://doi.org/10.1007/s10958-011-0422-7

R. M. Martynyak Kh. I. Serednytska, Contact Problems of Thermoelasticity for Interface Cracks in Bimaterial Bodies [in Ukrainian], Rastr–7, Lviv (2017).

Ya. S. Pidstryhach, “Conditions of thermal contact of solids,” Dop. Akad. Nauk Ukr. RSR, Ser. A, No. 7, 872-874 (1963) (in Ukrainian).

Kh. I. Serednytska, “Thermal stressed state of a bimaterial with interface crack filled with compressible liquid,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 63, No. 2, 109–116 (2020), https://doi.org/10.15407/mmpmf2020.63.2.109-116 (in Ukrainian); English translation: Kh. I. Serednytska, “Thermal stressed state of a bimaterial with interface crack filled with a compressible liquid,” J. Math. Sci., 272, No. 1, 125–134 (2023), https://doi.org/10.1007/s10958-023-06404-2

V. Adlucky, N. Guk, V. Loboda, Finite element modeling of partially conductive interfacial crack in piezoelectric biomaterial, in: H. Altenbach, V. Bogdanov, A. Ya. Grigorenko, R. M. Kushnir, V. M. Nazarenko, V. A. Eremeyev (Eds), Selected Problems of Solid Mechanics and Solving Methods, Ser. Advanced Structured Materials, Vol. 204, Springer, Cham (2024), pp. 15–30, https://doi.org/10.1007/978-3-031-54063-9_2

S. El-Borgi, F. Erdogan, L. Hidri, “A partially insulated embedded crack in an infinite functionally graded medium under thermo-mechanical loading,” Int. J. Eng. Sci., 42, No. 3-4, 371–393 (2004), https://doi.org/10.1016/S0020-7225(03)00287-8

L. K. Keppas, N. K. Anifantis, “Boundary element prediction on TBC fracture resistance,” Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct., 33, No. 3, 174–182 (2010), https://doi.org/10.1111/j.1460-2695.2009.01427.x

V. I. Kushch, I. Sevostianov, A. S. Belyaev, “Effective conductivity of spheroidal particle composite with imperfect interfaces: complete solutions for periodic and random micro structures,” Mech. Mater., 89, 1–11 (2015), https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2015.05.010

Kh. Serednytska, R. Martynyak, K. Chumak, “The thermoelastic state of a bimaterial with an open gas-filled interface crack,” J. Theor. Appl. Mech., 57, No. 2, 331–341 (2019), https://doi.org/10.15632/jtam-pl/104587

X.-C. Zhong, B. Wu, “Thermoelastic analysis for an opening crack in an orthotropic material,” Int. J. Fract., 173, 49–55 (2012), https://doi.org/10.1007/s10704-011-9665-z


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.