Displacement plastic spall of rigid inclusions at the conditions of incomplete contact with medium

Захист відбудеться “4” лютого 2016 р. о 11.00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46000, м. Тернопіль, вул. Білогірська, 50, навчальний корпус № 10, конференц-зал. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46000, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України, м. Тернопіль, 2016. Досліджено напружено деформівний пружно-пластичний антиплоский стан ідеально пружно-пластичних тіл з жорсткими включеннями складної форми за наявності міжфазних тріщин та пластичне відшаровування включень на основі моделі, що гарантує виконання умови пластичності тільки в точках пластичних шарів. Отримано точні аналітичні розв’язки задач про розвиток міжфазних пластичних смуг від вершин тріщин та вершин включень. Знайдено залежності довжин пластичних смуг від величини навантаження. З’ясовано вплив геометричних параметрів включень (ширини включення, кривизни поверхні включення) та вплив величини міжфазних тріщин на квазістатичний розвиток міжфазних пластичних смуг. Детально досліджено пластичне відшаровування довгого включення з прямокутним торцем за наявності міжфазних тріщин на його довших гранях, пластичне відшаровування волокна квадратного перерізу з тріщинами на межі включення-середовище. Встановлено, що наявність міжфазних тріщин звужує діапазон навантажень, за якого пластичні деформації можуть локалізуватися лише на межі включення-середовище. Обґрунтовано можливість застосування пружних розв’язків для аналізу початкової стадії пластичного відшаровування.Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.02.04 – механика деформируемого твердого тела – Тернопольский национальный технической университет имени Ивана Пулюя Министерства образования и науки Украины, г. Тернополь, 2016. Исследовано напряженно деформированное упруго-пластическое антиплоское состояние идеально упруго-пластических тел с жесткими включениями сложной формы при наличии межфазных трещин и пластическое отслаивание включений на основании модели, гарантирующей выполнение условия пластичности исключительно в точках пластических слоев. Получено точные аналитические решения задач о развитии межфазных пластических слоев от вершин трещин и вершин включений. Исследовано закономерности и особенности пластического отслаивания длинного включения с прямоугольным торцом при наличии межфазных трещин на его больших гранях на произвольном расстоянии от торца включения. Решена задача об упруго-пластическом напряженном состоянии тела, содержащим жесткое волокно квадратного сечения и налички трещин на его поверхности. Обнаружено ограниченность диапазона нагрузок, при котором пластические деформации могут локализоваться лиш вдоль границы среда-включение. Этот диапазон тем уже, чем больше длина трещин. Если длина трещины не меньше половины ширины грани включения развитие пластических деформаций только вдоль границы включения невозможно. Найдено зависимости длин пластических слоев от нагрузки. Выяснено влияние геометрических параметров включений (ширины включения, кривизны поверхности включения) и величины межфазных трещин на квазистатическое развитие межфазных пластических полос. Подробно исследовано пластическое отслаивание долгого включения с прямоугольным торцом при наличии межфазных трещин на его длинных гранях, пластическое отслаивание волокна квадратного сечения с трещинами на границе включения-среда. Исследовано развитие пластических полос от вершин двух близко лежащих угловых вырезов и определена величина критической нагрузки, при которой обе пластические полосы сливаются и тело теряет сопротивление нагрузке. Установлено, что критическая нагрузка тем меньше, чем меньше угол при вершинах выреза. С приближением величины угла при вершинах выреза к максимально допустимому значению 90°, при котором угловые точки исчезают и грани тела становятся гладкими, пластические слои тоже постепенно исчезают, а напряженно-деформированное состояние становится однородным. Получены простые формулы для зависимостей длин межфазных пластических слоев от нагрузки с упругим решением задачи на основе ЛМПЗ.The thesis submitted for the Scientific Degree of Candidate of Sciences (Engineering) in the specialty 01.02.04 – Mechanics of deformable bodies. – Ternopil Ivan Pul’uj National Technical University, Ternopil, 2016. Stress and strain elastic-plastic anti-plane state of ideal elastic-plastic bodies with complex-shaped rigid inclusions at presence of inter-phase cracks and plastic spall of inclusions on the basis of the model, which guarantees the plasticity conditions only in the points of plastic layers, are studied. Accurate analytic solutions of problems dealing with development of inter-phase plastic stripes from the crack tip and the inclusions tip are obtained. The dependences of their plastic length on the load amount are determined. It is found out the influence of inclusions’ geometric parameters (width of inclusion, curvature of the inclusion’s surface) and the inter-phase cracks size on quasi-static development of plastic stripes. Plastic spall of long inclusion with rectangular butt at presence of inter-phase cracks in its longer facets, plastic spall of square-section fiber with cracks at the boundaries inclusion-medium are studied in detail. It is determinate that presence of inter-phase cracks constricts the load range at which plastic deformations can localize only at the inclusion-medium boundary. Possibility of using elastic solutions for analysis of the initial stage of plastic spall is proved.Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки Україн