|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Взаимодействие механического, температурного и диффузионного полей в сплошном цилиндре, находящемся под действием нестационарного нагревастатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАКСтатья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
- Авторы: Земсков А.В., Казимиров Д.О., Малашкин А.В.
- Журнал: Вычислительная механика сплошных сред - Computational continuum mechanics
- Том: 19
- Номер: 1
- Год издания: 2026
- Издательство: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук
- Местоположение издательства: Пермь
- Первая страница: 16
- Последняя страница: 30
- DOI: 10.7242/1999-6691/2026.19.1.2
- Аннотация: В статье исследуются явления, обусловленные взаимодействием механического, температурного и диффузионного полей в сплошном ортотропном многокомпонентном цилиндре, находящемся под действием нестационарных внешних возмущений, заданных на поверхности цилиндра. Объёмные возмущения отсутствуют. Предполагается, что рассматриваемые физико-механические процессы в цилиндре зависят только от радиальной координаты. Математическая постановка задачи включает систему связанных уравнений нестационарной термоупругой диффузии в полярной системе координат. Используемая модель тепломассопереноса учитывает конечную скорость распространения тепловых и диффузионных возмущений. Кинематические соотношения для тепловых и диффузионных потоков строятся на базе обобщенной теории Лорда-Шульмана. Предложен алгоритм решения полярно-симметричной задачи, основанный на представлении искомых полей в интегральной форме в виде свёрток по времени функций Грина с функциями, описывающими поверхностные термомеханодиффузионные возмущения. Для нахождения функций Грина применяется интегральное преобразование Лапласа по времени и разложение в ряды Фурье по функциям Бесселя, что позволяет свести исходную начально-краевую задачу к системе линейных алгебраических уравнений относительно коэффициентов рядов Фурье. Решения этой системы являются рациональными функциями, поэтому обратное преобразование Лапласа осуществляется аналитически с помощью теории вычетов и таблиц операционного исчисления. На примере цилиндра, выполненного из трёхкомпонентного материала, проведен численный анализ взаимодействия механических, температурных и диффузионных полей при внешнем нестационарном тепловом воздействии, а также проведено сравнение полученных результатов с решениями известных задач термоупругости и механодиффузии. Исследовано влияние конечной скорости распространения тепловых и диффузионных потоков на кинетику тепломассопереноса в сплошных средах при различных видах внешней тепловой нагрузки.
- Добавил в систему: Земсков Андрей Владимирович