Точное решение контактной задачи о частичном взаимодействии берегов щели переменной ширины при действии температурного поля

Abstract

Рассматриваются локальные изменения температуры вблизи конца щели переменной ширины, сравнимой с упругими деформациями. С помощью наведенного температурного поля на пути роста щели создается зона сжимающих напряжений. Задача о равновесии щели с частично контактирующими берегами при действии внешних растягивающих нагрузок, наведенного температурного поля и усилий на контактирующих поверхностях щели сводится к задаче линейного сопряжения аналитических функций. При этом считается, что на некоторой части контакта возникает сцепление берегов, а на остальной возможно проскальзывание. Определение неизвестных контактных напряжений и размеров зон контакта сводится к решению системы двух сингулярных интегральных уравнений. Каждое сингулярное интегральное уравнение с дополнительными условиями сведено к задаче Римана, решение которой получено в замкнутом виде. Из решения сингулярных интегральных уравнений и дополнительных условий определяются нормальные и касательные усилия на участках контакта, а также размеры зон контакта берегов щели. Предложена эффективная схема расчета контактных напряжений и напряженно-деформированного состояния среды с частично закрытой щелью переменной ширины в плоскости под действием внешней растягивающей нагрузки.

Розглядаються локальні зміни температури поблизу кінця щілини змінної ширини, порівнянної з пружними деформаціями. Задача про рівновагу щілини з частково контактуючими берегами під впливом зовнішніх розтяжних навантажень, наведеного температурного поля та зусиль на контактуючих поверхнях щілини зводиться до задачі лінійного спряження аналітичних функцій, При цьому вважається, що на деякій частині контакту виникає зчеплення берегів, а на решті можливе проковзування. Знайдено нормальні та дотичні напруження, значення розмірів кінцевої контактної зони.