Теоретическая оценка характеристик прочности адгезионных и когезионных соединений упругих тел

• Автор: Фроленкова, Лариса Юрьевна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 335 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Г лава 1 Свойства поверхностных слоев твердых тел,
проявляемые при их адгезии
1.1 Проблема теоретической оценки характеристик прочности адгезионных и когезионных соединений упругих тел
1.2 Представления об адгезии твердых материалов и методах оценки ее прочности. Теоретическое описание механических процессов, происходящих вблизи границы адгезионного
контакта двух тел
1.3 Оценка напряженно-деформированного состояния в
пленках
1.4 Концентраторы напряжений в окрестности вершины
плоского клина
1.5 Общие представления о физическом состоянии
приповерхностного слоя твердого тела
1.6 Допущения о механическом поведении деформируемых
твердых тел вблизи приповерхностного слоя
1.7 Выводы по первой главе
Глава 2 Градиентная теория термоупругости
2.1 Деформированное состояние материала
2.2 Напряженное состояние материала
2.3 Определение характеристик термоупругого состояния
материала через его свободную энергию
2.4 Методика расчета параметров и коэффициентов
термоупругого состояния материала
2.5 Методика расчета потенциалов парного и тройного
взаимодействий частиц среды
2.5.1 Основа расчета - потенциал Морзе
2.5.2 Основа расчета — потенциал Лондона
2.6 Выводы по второй главе

Г лава 3 Поверхностный слой твердого тела в рамках
предложенной модели термоупругой среды
3.1 Уравнения равновесия материала в поверхностном слое
3.2 Расчет компонент тензоров начальных напряжений и характеристик упругого состояния
3.3 Система дифференциальных уравнений и краевых условий для расчета распределений параметров, определяющих
компоненты вектора перемещений
3.3.1 Дифференциальные уравнения
3.3.2 Краевые условия
3.3.3 Окончательный вид краевой задачи для вектора
перемещений частиц поверхностного слоя
3.4 Свойства поверхностного слоя
3.5 Учет свойств поверхностного слоя с помощью двухмерной
модели
3.5.1 Теоретические положения
3.5.2 Теория взаимодействия тела и его поверхности
3.5.3 Дифференциальная форма закона сохранения массы для двухмерного случая
3.5.4 Уравнение состояния
3.6 Модель учета свойств поверхностного слоя с помощью представления о внутреннем потенциальном поле
3.7 Выводы по третьей главе
Глава 4 Методы расчета поверхностной энергии твердого тела
4.1 Существующие представления о поверхностной энергии
4.2 Общий метод расчета поверхностной энергии на
основании градиентной теории упругости
4.3 Расчет поверхностной энергии тел с границей малой
кривизны и больших размеров
4.4 Поверхностная энергия тела с однородными
механическими свойствами

4.5 Расчет поверхностной энергии. Сопоставление
результатов
4.6 Теоретическое обоснование экспериментального определения поверхностной энергии жидкости методом
определения краевого угла смачивания (метод капли)
4.7 Выводы по четвертой главе
Глава 5 Расчет характеристик адгезионного состояния двух тел
5.1 Анализ вступления твердых тел в адгезионный контакт
5.1.1 Процесс вступления двух тел в адгезионный контакт
5.1.2 Характеристика переходного слоя, возникающего при
адгезии, признаки адгезионного контакта
5.2 Постановка задачи об адгезии двух тел
5.2.1 Общая постановка задачи об адгезии двух твердых тел
5.2.2 Постановка задачи о поиске распределения избытка
свободной энергии, получаемого системой тел при их адгезии
5.3 Упрощенный вариант постановки задачи об адгезии
двух тел
5.3.1 Адгезия полубесконечных тел
5.3.2 Выражение энергии адгезии через поверхностные энергии контактирующих тел
5.4 Метод расчета энергии адгезии, основанный на
мгновенности выделения и соединения тел
5.5 Сравнение результатов расчета поверхностной энергии,
различными методами
5.6 Несплошность адгезионного контакта
5.6.1 Общая постановка задачи
5.6.2 Аналитическая оценка несплошности адгезионного контакта
5.7 Адгезионная и когезионная прочность
5.8 Влияние добавок к материалу на свойства смеси
5.8.1 Основные положения и допущения расчетной модели для
сред, моделирующих сплав

гинального использования общих положений и постулатов, применяемых обычно в аналогичных условиях.
Основой для построения моделей является "кинематический" вариационный принцип. Он дает возможность построить замкнутую модель среды по выбранной кинематической модели - фиксированному набору кинематических связей между выбранными характеристиками деформированного состояния для исследуемой среды. После выбора кинематической модели с помощью метода неопределенных множителей Лагранжа постулируется возможная работа внутренних сил как возможная работа реактивных силовых факторов на этих связях. Возможная работа внутренних сил представляется в виде линейной формы вариаций своих аргументов. Соответствующий ход рассуждений состоит в следующем. Сначала осуществляется выбор кинематической модели. Пусть г е V — произвольная точка отсчетной конфигурации V тела В (рассматриваются малые перемещения и деформации), г * е V - другая ее точка, соединенная с первой гладкой линией Ь. В каждой из точек, как отмеченных, так и всех остальных из области V, а значит и линии Ь, определен вектор перемещений материальных частиц с!В тела В: й = й(г) и й* =и(г*). Тогда очевидно
В этой записи компоненты и1 градиента перемещений в ортонорми-рованном базисе eJ декартовой системы координат (у = 1, 2, 3) можно
представить в виде
где у , i Ф j -девиатор тензора Vw = grad и (градиента перемещений);
0 - объемная деформация;
ак - вектор поворота частицы dB без проскальзывания относительно
(1.22)

(1.23)