* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Влияние вязко-упругих свойств материала
347
ВЛИЯНИЕ ВЯЗКО-УПРУГИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА Для учета вязко-упругих свойств материала используют соотноше ния (законы), которые связывают величины напряжений—деформа ций во времени. Наиболее современными, с точки зрения возможно более полного и точного описания процесса деформирования во времени, являются соотношения, содержащие временные интегральные операторы с ядрами релаксации и последействия. Наибольшее применение получила линейная теория вязко-упругой наследственности В. Вольтерра [ 4 8 ] . Уравнения наследственности теории упругости В. Вольтерра получают простой заменой в соотно шениях упругости классической теории упругости упругих констант ?, G и v интегральными операторами ?, G и v
® = E (i
0
+ R ) f; Gf 2
G (1 + R ) /; 7/ = v
0
x
0
(1 + R ) /,
3
(13)
где
t
Rif = J Ri V, s) f (x, у, л s) ds
(/ = 1 , 2, 3);
о
здесь G, E — соответственно мгновенные модули сдвига и упругости; v — мгновенный коэффициент Пуассона; Ri (/, s) — ядра релаксации. Как показал В. Вольтерра, временные интегральные операторы G, Е и v и пространственные операторы дифференцирования и интегриро вания по координатам при умножении обладают свойством перемести тельности. Поэтому любую задачу с учетом влияния фактора времени (наследственной упругости), если в ней границы ие изменяются с тече нием времени, можно решать как задачу обычной теории упругости, и лишь в окончательном результате следует заменить упругие постоян ные G, Е и v соответствующими операторами G, Е и v. Основная труд ность, возникающая при применении принципа Вольтерра, состоит в расшифровке различных функций операторов, появляющихся в ре зультате указанной замены. Здесь в качестве ядра при построении оператора релаксации при меняют экспоненциальную функцию дробного порядка, предложенную Ю. Н. Работновым [ 2 8 ] :
0 0
Эа(
р, _ , , _ ° ^ у -н/п <-&<" < °>- <>
4 | f т> ( т) г +в)1
а
При окончательной расшифровке искомых напряжений и деформа ций как функций координат и времени в практических расчетах можно * воспользоваться аппроксимацией Розовского Э — оператора в виде З (—р>1
а l a
—е
p y z
),
где у=( +a)< + ReP>0; - 1 < а < 0 . Эта аппроксимация удобна при обработке экспериментальных кри вых ползучести (последействия) и релаксации. Кривую простой пол зучести, например, обрабатывают по формуле
- Z 4 t l * L =
а
[j _
ехр ( -
byt +*)),
l
(16)