SCI Библиотека

Современные конструкции и приборы находятся часто в весьма сложных условиях, характеризуемых высокими или очень низкими температурами, большими пластическими деформациями, высокими скоростями деформирования, наличием проникающих радиоактивных облучений и агрессивных сред, большими давлениями и т. д.

В связи с этим наука о сопротивлении материалов, будучи разделом механики твердого деформируемого тела, нуждается во все более обширных сведениях о деформируемости и прочности материалов, чтобы иметь возможность формулировать общие принципы для построения соотношений между физико-механическими характеристиками, описывающими поведение материалов под нагрузками, и строить теорию расчета правильной работы сложных условий работы конструкций.

Развитие сопротивления материалов идет, с одной стороны, по пути совершенствования методов расчета и расширения круга задач, стоящих ранее в прикладной теории упругости. С другой стороны, развитие идет по пути изучения новых механических свойств металлических сплавов, новых видов материалов, использования которых обеспечивает надежность и долговечность работы машин и конструкций в самых сложных условиях современной техники. Это рост по пути создания исходных более необходимых для подготовки инженерных листов исследовательского профиля в университетах и физико-технических институтах.

В книге изложены механика и термодинамика сплошных деформируемых тел и сред в вязко-упругом твердом состоянии при постоянных и переменных температурах с учетом теплообразования. Изучены статические и квазистатические течения, а также динамические процессы в изотропных и анизотропных телах при малых и конечных деформациях. Дана теория накопления макроскопически однородных повреждений усталости. Предложен аффинный метод решения задач линейной и нелинейной теории термовязкоупругости: метод аппроксимаций с примерами интересных расчетов на прочность и деформируемость пластин, цилиндров, пластов.
Рассчитана на научных и инженерно-технических работников, аспирантов и студентов, занимающихся вопросами прочности тел и конструкций из полимеров и других не вполне упругих материалов.

С изданием настоящей книги советский читатель получает в русском переводе еще один том «Лекций по теоретической физике» известного немецкого физика А. Зоммерфельда¹.

Общий характер этой книги не отличается от других томов, написанных им же, где автор не стремится к исчерпывающей полноте и систематическому изложению предмета. Это, пожалуй, в особенно сильной степени относится именно к данному тому, посвященному механике сплошных сред — гидродинамике и теории упругости.

В этой книге освещается один из трёх разделов механики пластических деформаций — теория упруго-пластических деформаций. Три основных механических свойства металлов за пределами упругости: нелинейность зависимости между напряжениями и деформациями, упрочнение в процессе деформации и различие законов нагружения и разгрузки — находят отражение в этой теории.

Влияние времени на механические свойства металлов, ползучесть, релаксация, усталость, зависимость сопротивления от скорости течения при больших скоростях и высоких давлениях в ней не рассматриваются; они составляют два других самостоятельных раздела теории пластичности, предметом исследования которых эта книга не является.

Инженер, который будет читать эту книгу, вправе требовать постановки и решения задач, важных для техники, верного истолкования всех тех механических явлений пластических деформаций тел, которые могут быть объяснены тремя указанными свойствами металлов.

Метод возмущений нашел широкое развитие в теоретической механике, гидро- и газодинамике. Сравнительно меньше развитие он получил в теории пластичности, реологии. В монографии последовательно излагается метод возмущений применительно к статическим задачам теории идеальной пластичности и теории малых упруго-пластических деформаций, основанных на введении некоторого малого параметра пластичности. Конкретные приложения касаются параметра характера возмущения статических и геометрических краевых условий. Получены решения сложных нелинейных задач метода, которые могут быть также использованы при решении задач теории устойчивости.

Книга будет интересна широкому кругу читателей: инженерам, научным работникам, аспирантам, студентам, специализирующимся в областях механики твердого деформируемого тела.

Изложены основные подходы к построению математических моделей сплошной среды на основе современных представлений термодинамики необратимых процессов. Главным образом внимание уделено рассмотрению общностей построения моделей термоупругой сплошной среды, линейной жидкости, термовязкоупругой и термопластической сред на основе представлений о сплошных средах скоростного типа, средах с внутренними параметрами состояния и средах с памятью.

Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов технических университетов, специализирующихся в области механики сплошной среды и математического моделирования.

Монография содержит изложение теоретико-волнового подхода к изучению динамических процессов в одномерных упругих системах. Из вариационного принципа Гамильтона–Остроградского выведены уточненные уравнения колебаний стержней при наличии геометрической и физической нелинейностей. Подробно проанализированы дисперсионные, диссипативные и нелинейные эффекты, проявляющиеся при распространении различных типов упругих волн.

Книга предназначена для специалистов, работающих в области механики деформируемого твердого тела, в области физической и технической акустики, а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

В монографии дается систематическое изложение современной теории распространения и взаимодействия упругих волн в твердых телах с микроструктурой. Выводятся математические модели твердых тел, учитывающие микроструктуру, геометрическую и физическую нелинейность, промежуточность, взаимодействие деформационных и магнитных полей.

Изучаются различные волновые эффекты, характерные для тел с микроструктурой. Обсуждается возможность использования этих эффектов в задачах акустического зондирования материалов и инженерных конструкций.

Книга предназначена для специалистов, работающих в областях механики деформируемого твердого тела, в области физических и технических акустик, а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Изложены общая нелинейная теория микрополярных оболочек (оболочка рассматривается как материальная поверхность Коссера, образованная частицами, обладающими шестью степенями свободы). На основе принципов и представлений современной механики сплошной среды сформулированы уравнения движения и определения соотношения упругих и неупругих оболочек при больших деформациях. Построена математическая теория гибких поверхностей материи для упругих оболочек в вариационном принципе общей динамики и статики упругих микрополярных оболочек.

Разработана теория движений и диссипаций в оболочках типа Коссера. Предлагается термодинамическая модель оболочек с учетом неупругих процессов изменения параметров микрополярных оболочек. Найдены нелинейные решения системы уравнений для оболочек в постановке общей теории Сен-Венана о кривых неразрывности хитроопределённых напряжений оболочек, которые позволяют описать аналитические решения.

Книга будет полезна для исследователей в области механики деформируемого твердого тела и прикладной математики.

В книге изложены методы расчета на прочность и оптимального проектирования оболочек из армированных материалов, получивших широкое распространение в авиационной, ракетной и других областях техники. Книгу можно условно разделить на две основные части.

В первой части рассматриваются безмоментные оболочки, образованные намоткой ортотропной ленты. Приведены зависимости, позволяющие исследовать напряженно-деформированное состояние, описать сущую способность цилиндрической оболочки с произвольной намоткой к восприятию нагрузок и определить несущую способность намотки армированного цилиндрического оболочка, нагруженной внутренним или внешним давлением, или крутящим моментом. Исследованы влияния изменений угла намотки и других факторов на свойства оболочек.

Во второй части рассматриваются вопросы оптимального проектирования оболочек. Изложена методика определения оптимального угла намотки ленточной арматуры. Приведены оценки чувствительности оболочки к рассогласованию формы и размеров. Приведен анализ напряженного состояния оболочки в трудных условиях эксплуатации: при высоком давлении, энергии внутреннего заряда, воздействиях температурных полей.

Книга написана на основе новейших исследований автора и обобщения результатов теоретических и экспериментальных исследований отечественных и зарубежных научных работников. Содержащийся в книге материал может быть использован при проектировании армированных оболочек различного назначения, таких как авиационные корпуса, части ракет, сосуды высокого давления и иллюстрации.

Книга предназначена для инженеров различных отраслей машиностроения.