Материал: Структурные механизмы формирования механических свойств зернистых полимерных композитов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

в, замечая,, что (см. третье уравнение (76))

1—Аа А2 г

получаем окончательное выражение для уравнения (75)

1 -

Л3

1 -

Л3

 

А* = 2 к

1

+ 2Аа

,

 

откуда

 

 

 

 

, 4А3 —1

, 1 + 2А3 . „

(77)

‘г = А,-5йй—

1’- д5 - + с '-

^юничиые условии (69) записываются, с учетом (74),(77), в виде

1ч(4Аа - 7Х1. +

р )

- 2/Ь8(2А» + 2А’

-

1 ) + 2С,А* + /„ А] = О,

Ь|(4Ак - 7X1 + 4

) -

2*,(2Л? + 7X1 ~

0

+ 2С )Л | + Л>» = 0. (78)

Из этой системы нужно определить константы С и С|» входящие

о третье выражение (70) и и (77). Для величины С\

это сделать

просто. Из первого уравнения (78) получаем

 

 

 

(79)

Тогда второе уравнение (78)

 

 

/ . - / . = - 1 , ( 1 - ^

+ ^ - ^ ) +

 

+ ЗДз ^ 2А* —2Ла -

р> + ^

(80)

должно служить определению величины С . Не будем заниматься решением этого целинеЛлого уравнения, а отметим только» что со­ отношение (80) связывает давления и перемещения (А = 1 + и/г) на поверхностях сферы.

Конкретизируем сейчас выражение (80) для материалов, удовле­ творяющих законам нео-Гука и Джоша — Томаса. В мерном случае упругий потепцклл

1У = <71(/1- а ) = С3(Л + /3 ~ 4).

Отсюда

и соотношение (80) предстатипястся и пиле

л -л --а (5 -^ + ^ -ч )-

Переходя к задаче о сферической полости и бесконечном простран­

стве [Ь -» оо, ^ = Пт (1 + и/г) = 1 ), из последнею выражения

Т—• оо

легко найти давление /<И| которое надо приложить па бесконечно­ сти, чтобы на поверхности полости получить заданную величину Хй при /в = 0:

Это решение полностью соответствует прпоеденпому в (24].

Для закона Джепта — Томаса упругий потенциал

К =

-

3) + Сг 1п - |

= С1(/1 + /з - 4) + Сг 1 п ?/з— ■

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н' = & ( / , - 3 ) + С , 1п у ,

к

-

Ш

- Г

.

ЭЙ'

С2

Аа

*2

= —=г-

 

= С?

Ь - - Щ

- С и

^3

 

 

 

 

 

д ь

2 + А6'

где учзены соотношения (64) к

второе (70).

Таким образом, Дг^ ф

Ф солаС, что необходимо учесть при дифференцировании выраже­ ния (74) ио г при формировании второго уравнения (68). В тоге

вместо (75) получаем ооотпош

</сг = 2б ,, ^ ^ - й А +

+ 2<?гА (2 + Т ф ((2 + А») - 4(1 - Аг)(1 + А3)) 4А, решением которого после довольно громоздкого интегрирования бу-

- т ( ,пШг + 1!Й +^ арс4 ) +С1’ (81)

Граничные уело оня (60) записываются, принимая во внимание соот­ ношения (74), (80), и виде

С ,(4 А .- 2 А 3+ ^ ) -

-^ А* ( |,И2Й5 + ?Г " е,в^ |) +

+2 С , а 2 + / „ а2 = о,

С »(4А ,-2А * + Х ^ -

- б’Аф п2 ^ +?Г а1С‘еЙ ) +

+ 2С ,А } + Л А | = 0.

(82)

Переделяя С1 из первого соотношения и подставляя его во второе,

Случаем

4

4 . 1

I

2\/2

2у/2

А3

 

 

1)

+ Т агс1* ^ - — агс14Т1

У

Для сферической полости в бесконечном пространстве (Ь -* оо, А* -+ —• I) при заданном А„ » / а = 0 имеем

- Т ('" « Т л { + :

( “ « я '

я ) ) '

Велм последнем соотношении учесть, что [3)

Л1 С1Б л = ~ -

агс1д ~ ,

х > О,

и ввести обозначение 1ан- 1 = а!с1б| то оно полностью совпадает с решением, приведенным и [24].

При малих деформациях третье соотношение (70) аппроксими­ руется двумя членами ряда по С:

 

А = (1 —С/г3) 1^3 и 1 .

С

 

 

 

"

Зт3'

 

 

 

 

АС

 

Тогда

 

 

Зг3’

 

 

 

1

АС

1 = , + .2 .

1 - 1 + 2 2

А

^ З г 3’

А*“ + ЗгЗ'

А-1 ~

1 + Зг3

н соотношение (79) принимает вид

 

 

в д "

 

СЛ

1

1

1‘ ( * + 5 р ) + г1 ’ (

 

 

Из второго уравнепин (78) получаем

3(Л - !.)

4С{1/аа - 1/г?)'

(83)

(И )

(85)

(88)

Здесь учтем , что 2(Ич -Н*г) = С. Подставляя соотношения (83)—(86) а (77), имеем

. а У .-Д » Д

(8Г)

2(6» -и » )

Подставлял (83), (84) и (81), (82), снова получаем выражения (86), (87).

Из соотношении (9з), (Ю) определяем тензор истинных напряжспиП

Т = 2 ((,« -С")*1 +

+ ( V * - г’У 'О *, - 2С »)Ь + аС «) П.П.,.

(8»)

Здесь уже учтено, что /3 = 1 . Из выражений (04), принимая во внимание (83), (84), получаем

а, = й = (1+ ^ ) Г5’

Пг=(1_& ) гг’

1 1 3 = ( ' “

з ? » ) 1-31

а / . 2СЛ

Сх\ = г2 (

Зг3) '

и _ 1 + Ж / З т *

81Па 0

« - - М - § ) ■

Л = / 3 =3 ,

/з = 1 .

Тогда из соотношении (88) с учетом (89) определяем физические составляющие (отнесенные к ортонормированием/ базису) тензора истинных напряжений

Источник: https://studfile.net/preview/19960747/