Эффект учета слабой сжимаемости упругого материала при конечных деформациях



Effect of allowance for slight compressibility of elastic material under finite deformations

In framework of the finite deformations the analytical solution has been constructed for a long hollow cylinder made of a real slightly compressible material. The external rigid surface of the cylinder is displaced in the axial and azimuthal directions with respect to the internal surface subjected to pressure. It was found that the external cylinder surface, twisted in the azimuthal and sheared in the axial directions by fixed forces, is untwisted and stretched back when the internal pressure has been applied. This effect being considerably stronger than the well-known Pointing effect displays itself only when the material slight compressibility is taken into account and is explained by a marked increase in the shear modulus under pressure (relative volume change).


Том 9, 2010 год



В рамках конечных деформаций для реального слабосжимаемого упругого материала строится аналитическое решение задачи о поведении длинного полого цилиндра, жесткая внешняя поверхность которого смещается в осевом и круговом направлениях по отношению к внутренней поверхности, нагруженной давлением. Оказалось, что внешняя поверхность цилиндра, закрученная в азимутальном и сдвинутая в осевом направлениях фиксированными силами, раскручивается и натягивается обратно при приложении внутреннего давления. Этот эффект значительно сильнее известного эффекта Пойнтинга, проявляется только при учете слабой сжимаемости материала и объясняется значительным возрастанием «модуля сдвига» при сжатии (относительном изменении объема).

слабосжимаемый упругий материал, модуль сдвига, сжимаемость материала


Том 9, 2010 год



1. Структурные механизмы формирования механических свойств зернистых полимерных композитов / Мошев В.В., Свистков А.Л., Гаришин О.К. и др. Под ред. В.В.Мошева. ¬ Екатеринбург: УрО РАН. 1997. 508 с. Гл.8.: Роговой А.А. Модель слабосжимаемого и несжимаемого упругого тела при конечных деформациях. С.375-442.
2. Кузнецова В.Г., Роговой А.А. Эффект учета слабой сжимаемости материала в упругих задачах с конечными де- формациями // Изв. РАН. МТТ. 1999. № 4. С.64-77.
3. Кузнецова В.Г., Роговой А.А. Эффект учета слабой сжимаемости эластомеров. Осесимметричная задача. Аналитическое решение // Изв. PАН. МТТ. 2000. № 6. С.25-37.