ТОШКЕНТ
ДАВЛАТ
ТЕХНИКА
УНИВЕРСИТЕТИ
ВА
ЎЗБЕКИСТОН
МИЛЛИЙ
УНИВЕРСИТЕТИ
ҲУЗУРИДАГИ
ФАН
ДОКТОРИ
ИЛМИЙ
ДАРАЖАСИНИ
БЕРУВЧИ
16.07.2013
Т
/FM.02.02
РАҚАМЛИ
ИЛМИЙ
КЕНГАШ
ТОШКЕНТ
ДАВЛАТ
ТЕХНИКА
УНИВЕРСИТЕТИ
АБИРОВ
РУСТАМ
АБДУЛЛАЕВИЧ
МУРАККАБ
ЮКЛАНИШДАГИ
МАТЕРИАЛЛАРНИНГ
ДЕФОРМАЦИЯЛАНИШИНИ
ҲИСОБГА
ОЛГАН
ҲОЛДА
ПЛАСТИКЛИКНИНГ
МАТЕМАТИК
МОДЕЛЛАРИНИ
РИВОЖЛАНТИРИШ
01.02.04 –
Деформацияланувчан
қаттиқ
жисм
механикаси
(
физика
-
математика
фанлари
)
ДОКТОРЛИК
ДИССЕРТАЦИЯСИ
АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент
– 2014
2
УДК
539.3
Докторлик
диссертацияси
автореферати
мундарижаси
Оглавление
автореферата
докторской
диссертации
Content of the abstract of doctoral dissertation
Абиров
Рустам
Абдуллаевич
Мураккаб
юкланишдаги
материалларнинг
деформацияланишини
ҳисобга
олган
ҳолда
пластикликнинг
моделларини
ривожлантириш
3
Абиров
Рустам
Абдуллаевич
Развитие
моделей
пластичности
с
учетом
деформирования
материалов
при
сложном
нагружении
29
Abirov Rustam Abdullaevich
Developement of models of plasticity with
deformation of materials under complex loading
53
Эълон
қилинган
ишлар
рўйхати
75
Список
опубликованных
работ
List of published works
ТОШКЕНТ
ДАВЛАТ
ТЕХНИКА
УНИВЕРСИТЕТИ
ВА
ЎЗБЕКИСТОН
МИЛЛИЙ
УНИВЕРСИТЕТИ
ҲУЗУРИДАГИ
ФАН
ДОКТОРИ
ИЛМИЙ
ДАРАЖАСИНИ
БЕРУВЧИ
16.07.2013
Т
/FM.02.02
РАҚАМЛИ
ИЛМИЙ
КЕНГАШ
ТОШКЕНТ
ДАВЛАТ
ТЕХНИКА
УНИВЕРСИТЕТИ
АБИРОВ
РУСТАМ
АБДУЛЛАЕВИЧ
МУРАККАБ
ЮКЛАНИШДАГИ
МАТЕРИАЛЛАРНИНГ
ДЕФОРМАЦИЯЛАНИШИНИ
ҲИСОБГА
ОЛГАН
ҲОЛДА
ПЛАСТИКЛИКНИНГ
МАТЕМАТИК
МОДЕЛЛАРИНИ
РИВОЖЛАНТИРИШ
01.02.04 –
Деформацияланувчан
қаттиқ
жисм
механикаси
(
физика
-
математика
фанлари
)
ДОКТОРЛИК
ДИССЕРТАЦИЯСИ
АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент
– 2014
4
Докторлик
диссертацияси
мавзуси
Ўзбекистон
Республикаси
Вазирлар
Маҳкамаси
ҳузуридаги
Олий
аттестация
комиссиясида
30.09.2014/B2014.5.FM135
ра
қ
ам
билан
рўйхатга
олинган
.
Докторлик
диссертацияси
Ўзбекистон
Республикаси
Фанлар
академияси
Механика
ва
ин
-
шоотлар
сейсмик
мустаҳкамлиги
институтида
бажарилган
.
Докторлик
диссертациясининг
тўлиқ
матни
Тошкент
давлат
техника
университети
ва
Ўзбекистон
Миллий
университети
ҳузуридаги
16.07.2013
Т
/FM.02.02
рақамли
фан
доктори
илмий
даражасини
берувчи
илмий
кенгаш
веб
-
саҳифасида
www.tdtu.uz/tadqiqitchi/dis_matn.htm
манзилига
жойлаштирилган
.
Диссертация
автореферати
уч
тилда
(
ўзбек
,
рус
,
инглиз
)
веб
-
саҳифада
www.tdtu.uz/
tadqiqitchi/avr_matn.htm
манзилига
ва
«ZIYONET»
Ахборот
-
таълим
порталида
www.ziyonet.uz
манзилига
жойлаштирилган
.
Илмий
маслаҳатчи
:
Бабамуратов
Камол
Шаймарданқулович
физика
-
математика
фанлари
доктори
,
профессор
Расмий
оппонентлар
:
Абдусаттаров
Абдусамат
техника
фанлари
доктори
,
профессор
Артиков
Турдали
Усманалиевич
физика
-
математика
фанлари
доктори
,
профессор
Худойназаров
Хайрулла
техника
фанлари
доктори
,
профессор
Етакчи
ташкилот
:
Самарқанд
давлат
архитектура
-
қурилиш
институти
Диссертация
ҳимояси
Тошкент
давлат
техника
университети
ва
Ўзбекистон
Миллий
университети
ҳузуридаги
16.07.2013.
Т
/FM.02.02
рақамли
Илмий
кенгашнинг
«___»_____________2014
йил
.
соат
____
даги
мажлисида
бўлиб
ўтади
. (
Манзил
: 100095,
Тошкент
,
Университет
кўчаси
, 2.
Тел
./fax: (99871) 227-10-32; e-mail: tadqiqitchi@tdtu.uz).
Докторлик
диссертацияси
Тошкент
давлат
техника
университети
Ахборот
-
ресурс
марка
-
зида
___
рақам
билан
рўйхатга
олинган
,
диссертация
билан
АРМда
танишиш
мумкин
. (
Манзил
:
100095,
Тошкент
,
Университет
кўч
. 2.
Тел
.: (99871) 246-46-00).
Диссертация
автореферати
2014
йил
«__» __________
да
тарқатилди
.
(2014
йил
«__________________ »
даги
____
рақамли
реестр
баённомаси
)
К
.
А
.
Каримов
Фан
доктори
илмий
даражасини
берувчи
илмий
кенгаш
раиси
т
.
ф
.
д
.,
профессор
Н
.
Дж
.
Тураходжаев
Фан
доктори
илмий
даражасини
берувчи
илмий
кенгаш
илмий
котиби
т
.
ф
.
н
.,
доцент
М
.
М
.
Мирсаидов
Фан
доктори
илмий
даражасини
берувчи
илмий
кенгаш
ҳузуридаги
илмий
семинар
раиси
т
.
ф
.
д
.,
профессор
5
ДОКТОРЛИК
ДИССЕРТАЦИЯСИ
АННОТАЦИЯСИ
Диссертация
мавзусининг
долзарблиги
ва
зарурияти
.
Пластиклик
на
-
зарияси
туташ
муҳитлар
механикасининг
мустақил
йирик
йўналишларидан
бири
саналади
.
Материалларни
мустаҳкамлик
имкониятидан
тўла
ва
унумли
фойдаланиш
,
сарфини
камайтириш
ҳамда
оптимал
лойиҳалаш
учун
қўйила
-
диган
талаблар
уларнинг
пластик
деформациялари
билан
боғлиқ
бўлиб
,
уларни
ҳисобга
олиш
амалиётнинг
долзарб
масаласи
ҳисобланади
.
Машинасозлик
,
тоғ
-
кон
ишлари
,
авиасозлик
ва
энергетикада
ишлатила
-
диган
маҳсулотларни
такомиллаштириш
,
янги
конструкцияларни
ишлаб
чиқиш
мураккаб
кучланганлик
ҳолатида
ишлайдиган
кўп
боғламли
жисмлар
-
да
янги
материалларни
ҳамда
инновацион
муҳандислик
ечимларни
жалб
қилишга
қаратилган
.
Муҳандислик
амалиётидан
келиб
чиққан
масалалар
ечимини
топиш
туташ
муҳитдаги
қайтарилмас
деформацияларни
ҳисобга
олиш
билан
боғлиқ
бўлганлиги
сабабли
,
ташқи
кучланишларнинг
турли
ҳолларида
материаллар
пластик
хусусиятларини
инобатга
олишни
тақозо
қилади
.
Бу
эса
жисмдаги
локал
кучланишларни
бутун
ҳажми
бўйлаб
тақсимланишини
ишончли
ифодалайди
ва
шу
орқали
юк
кўтариш
қобилия
-
тини
ошириш
ҳамда
катта
деформациялар
остида
конструкциянинг
бузилиш
хавфини
камайтириш
усулларини
топишга
имкон
бериши
сабабли
долзарб
ҳисобланади
.
Туташ
муҳитлар
механикаси
чегаравий
масалаларини
ифодаловчи
тенг
-
ламалар
ичида
физикавий
муносабатлар
муҳим
ўринга
эга
.
Ҳисоблаш
жараё
-
нида
қўлланиладиган
физикавий
муносабатлар
материал
хусусиятларини
им
-
кон
қадар
тўлалигича
тавсифлаши
лозим
.
Пластиклик
назариясига
кўра
куч
-
лар
ва
кинематик
хоссалар
орасидаги
боғлиқлик
фақат
қўйилаётган
кучларни
қийматига
эмас
,
балки
уларнинг
қўйилиш
кетма
-
кетлигига
қараб
сезиларли
ўзгаради
.
Бу
мураккаб
юкланишни
ҳисобга
олган
ҳолда
пластиклик
назария
-
сининг
моделларини
ривожлантиришнинг
заруриятини
белгилайди
.
Ўзбекистон
Республикаси
Вазирлар
Маҳкамасининг
«
Автотранспорт
во
-
ситалари
конструкциясининг
фойдаланиш
шартлари
бўйича
хавфсизлиги
тўғрисида
»
ги
4
июл
2012
йил
191-
сонли
қарорида
автотранспорт
воситаси
-
нинг
тормоз
тизимидаги
қисмларни
мураккаб
юкланишдаги
ишининг
ишонч
-
лигини
таъминлаш
бўйича
талаб
келтириган
бўлиб
,
бу
диссертация
мавзуси
-
нинг
заруриятини
тасдиқлайди
.
Кўп
параметрли
юкланишларнинг
айрим
синф
жараёнларига
жисмлар
-
нинг
механик
ҳолатини
ифодаловчи
математик
тенгламалар
тузиш
орқали
мустаҳкамлик
ва
турғунлик
масалаларида
самарали
ҳисоблаш
усулларини
ишлаб
чиқиш
,
оптимал
ечимларни
топиш
ҳамда
уларни
таҳлил
қилиш
вази
-
фалари
пластиклик
назарияси
билан
узвий
боғлиқдир
.
Мураккаб
юкланиш
-
ларда
пластик
деформацияланишни
ифодаловчи
функционалларнинг
фунда
-
ментал
хусусиятларини
ўрганиш
,
турли
кўринишдаги
юкланишларда
мавжуд
пластиклик
назарияларининг
ишончлилигини
физик
жиҳатдан
аниқлаш
,
таж
-
рибалар
асосида
муҳит
ҳолати
тенгламаларининг
ишончли
янги
моделларини
ишлаб
чиқиш
ҳисоблаш
самарадорлигини
оширади
.
Мураккаб
юкланишдаги
6
материалларнинг
деформацияланишини
ҳисобга
олиш
пластиклик
назария
-
сини
моделларини
ривожлантириш
учун
қўлланилади
.
Чунки
,
деформацияни
ҳисобга
олган
ҳолдагина
мураккаб
юкланишнинг
барча
параметрлари
қамраб
олинган
бўлади
.
Шу
билан
бирга
изотроп
ва
анизотроп
материалларнинг
му
-
раккаб
юкланганлик
ҳолларида
деформацияланиш
хусусиятларини
ўрганиш
,
пластиклик
назариясини
ривожлантириш
ва
мураккаб
юкланиш
жараёнлари
учун
замон
талабларидан
келиб
чиққан
янги
математик
моделларни
тузиш
туташ
муҳит
механикасининг
муҳим
масалаларидан
бири
ҳисобланиб
,
бу
йўналишда
илмий
тадқиқот
ишларини
олиб
бориш
заруриятини
белгилайди
.
Тадқиқотнинг
Ўзбекистон
Республикаси
фан
ва
технологиялар
тараққиётининг
устувор
йўналишларига
мослиги
.
Диссертация
иши
Ўзбекистон
Республикаси
фан
ва
технологиялар
тараққиётининг
устувор
йу
-
налишлари
:
Энергетика
,
энергия
ва
ресурстежамкорлик
,
Ер
тўғрисидаги
фан
-
лар
ва
улар
билан
боғлик
фундаментал
дастур
:
ФТД
-4 – «
Математика
,
меха
-
ника
ва
информатика
»
га
мос
равишда
бажарилган
.
Диссертация
мавзуси
бўйича
халқаро
илмий
тадқиқотлар
шарҳи
.
АҚШ
(
Лос
Аламос
ва
Оак
Ридж
миллий
лабораториялари
)
ва
Россия
(
Меха
-
ника
муаммолари
институти
,
Москва
давлат
университети
)
етакчи
илмий
марказларида
юқори
ҳарорат
шароитидаги
материалларга
мураккаб
юкла
-
нишларнинг
таъсирини
тадқиқ
қилиш
натижасида
атом
реакторлари
учун
қўлланиладиган
қувурларнинг
мустаҳкамлигини
18-20%
гача
оширишга
эри
-
шилди
.
Япония
(
Цукуба
технопарки
)
илмий
тадқиқот
лабораторияларида
мурак
-
каб
даврий
юкланишларни
тадқиқ
қилиш
натижасида
энергоқурилмалар
тур
-
биналарининг
мустаҳкамлик
ресурси
оширилди
.
Украина
(
Амалий
механика
,
Техникавий
физика
ва
Физико
-
механика
)
илмий
тадқиқот
институтлари
томонидан
анизотроп
ва
изотроп
материаллар
-
ни
криоген
ҳароратларда
мураккаб
юкланиш
остида
тадқиқот
қилиш
натижа
-
сида
космик
кемаларнинг
қоплама
қисмига
совуқбардош
материал
ишлаб
чиқилди
.
Филяндия
(
Оулу
),
Франция
(
Гренобл
)
ва
Португалия
(
Авейро
)
универ
-
ситетларида
металарга
пластик
шакл
бериш
бўйича
олиб
борилган
тадқиқот
ишлари
натижасида
металларга
шакл
беришнинг
самалари
технологияси
иш
-
лаб
чиқилди
.
Юқори
ва
криоген
ҳарорат
,
циклик
кучланишлар
ва
мураккаб
юкланиш
таъсири
остидаги
материалларнинг
хусусиятларини
ўрганиш
мақсадида
за
-
монавий
мураккаб
юкланиш
қурилмаларидан
фойдаланилган
ҳолда
кенг
кўламли
тажрибалар
олиб
борилмоқда
.
Олиб
борилаётган
тажрибалар
нати
-
жалари
бурғилаш
қувурлари
,
насослар
,
қобиқлар
,
машина
ва
механизмлар
-
нинг
мураккаб
юкланишда
ишлайдиган
қисмларини
ҳисоблаш
ишларида
ҳам
қўлланилмоқда
.
Ушбу
илмий
йўналишда
тажрибалар
ваа
назарий
ишлар
пла
-
стиклик
назариясининг
ривожланишида
халқаро
миқёсидаги
муҳим
масала
хисобланади
.
Хозирги
кунда
АҚШ
(
Мериленд
ва
Стенфорд
университетлари
)
ва
Ук
-
раина
(
Мустаҳкамлик
муаммолари
институти
)
илмий
марказларида
олиб
бо
-
7
рилаётган
тажрибавий
ва
назарий
изланишларда
анизотроп
муҳитлар
билан
текис
мураккаб
юкланиш
таъсирида
бўлган
материалларнинг
фундаментал
хоссалари
ўрг
нилмоқда
.
Россия
(
Тверь
давлат
техника
университети
,
Меха
-
ника
муаммолари
,
Гидродинамика
ва
Тоғ
-
кон
ишлари
институтлари
)
ва
Япо
-
ния
(
Нагоя
университети
)
илмий
лабораторияларида
турли
материалларнинг
фазовий
мураккаб
юкланиш
,
кучсизлантириш
ва
такрорий
юкланиш
жараён
-
лари
устида
тадқиқот
ишлари
олиб
борилмоқда
.
Ушбу
тажрибалар
асосида
пластиклик
функционаллар
хусусиятлари
ўрганилиб
янги
пластиклик
модел
-
лари
ишлаб
чиқилмоқда
.
Муаммонинг
ўрганилганлик
даражаси
.
Ташқи
юкланишлар
ва
омил
-
лар
турлича
таснифга
эга
бўлганлиги
туфайли
пластикликда
адекват
аниқловчи
назарий
муносабатлар
тизими
ишлаб
чиқилмаган
.
Деформацияла
-
ниш
механизмларининг
мураккаблиги
ҳамда
турли
-
туманлиги
туфайли
куч
-
ланишлар
ва
деформациялар
ўртасидаги
муносабатларни
акс
эттирувчи
умумлашган
тенгламаларни
ишлаб
чиқиш
математик
қийинчиликларга
уч
-
райди
ва
у
ҳозирги
кунга
қадар
самарали
натижаларга
олиб
келмаган
.
Шу
-
нинг
учун
ихтиёрий
деформацияланиш
ҳолатини
аниқловчи
муносабатлар
-
нинг
амалиёт
учун
энг
мақбул
варианти
ҳам
мавжуд
эмас
.
Механикага
оид
мустаҳкамлик
,
турғунлик
,
динамика
,
конструкциялар
ва
механизмларнинг
юк
кўтариш
қобилияти
заҳирасини
аниқлаш
масалалари
-
нинг
ечимларини
топиш
жараёнида
замонавий
амалий
ҳисоблашда
статисти
-
канинг
ўртача
миқдорлар
хақидаги
маълумотларини
асос
қилиб
олишга
тўғри
келади
.
Улар
муҳандислик
амалиётининг
талаблари
доирасида
чекланган
бўлиб
,
континуумнинг
турли
хусусиятларини
акс
эттира
олмайди
.
Чунки
фе
-
номенологик
ёндашувдаги
гипотезалар
ва
дастлабки
тахминлардан
фойдала
-
нилади
ҳамда
содда
тажрибаларга
таянилади
.
Классик
бўлган
пластиклик
назариялари
соддалаштирилган
гипотезалар
-
га
асосланган
бўлиб
,
мураккаб
жараёнларни
етарли
даражада
тавсифлаш
қониқарли
бўлмаганлиги
учун
уларнинг
ишончли
қўлланилиш
соҳаси
чега
-
раланган
.
Пластиклик
юкланиш
жараёнида
материаллар
хусусиятларини
акс
эттирувчи
моделларини
ишлаб
чиқиш
вазифаларини
амалга
ошириш
мақса
-
дида
турли
фазовий
ва
текис
мураккаб
юкланишларнинг
хусусий
ҳоллари
учун
тегишли
пластиклик
функционалларини
ўрганиш
ва
тажрибалар
ўтказиш
бўйича
мунтазам
ва
тизимли
илмий
изланишлар
олиб
борилмоқда
.
Пластик
оқувчанлик
жараёнида
материаллар
ҳолатини
тўла
ифодаловчи
физик
боғланишларни
шакллантириш
мураккаб
чизиқсиз
характерга
эга
ма
-
сала
бўлиб
,
қайтарилмас
деформациялар
ва
материалнинг
эластик
ҳолатидан
чиқишида
юзага
келадиган
жараёнлар
билан
боғлиқ
.
Шу
хоссаларни
ва
оқувчанлик
жараёнларни
ўрганишда
мураккаб
юкланиш
ҳолатидаги
тажри
-
балар
асосида
юкланишларнинг
турлича
кўринишларида
материаллар
пла
-
стик
хусусиятларини
акс
эттирувчи
моделларни
ишлаб
чиқиш
имкони
юзага
келади
.
Феноменологик
ёндашув
доирасида
пластиклик
назариясининг
икки
йўналиши
бўйича
тадқиқот
ишлари
олиб
борилмоқда
.
Биринчи
йўналишнинг
вазифаси
-
континуум
хоссаларини
адекват
тавсифлаш
учун
умумий
8
қонуниятларни
ишлаб
чиқишдан
иборат
бўлса
,
иккинчи
йўналишнинг
вази
-
фаси
муҳандислик
ҳисоб
-
китобларни
амалга
ошириш
учун
эластик
-
пластик
жараёнларини
тақрибий
усул
билан
ифодалаш
ҳисобланади
.
А
.
А
.
Илюшин
томонидан
таклиф
этилган
эластик
-
пластик
жараёнлари
-
нинг
математик
назарияси
,
К
.
С
.
Валаниснинг
эндохронлик
назарияси
илгари
эътиборга
олинмаган
эффектларини
ёритишга
имкон
яратади
.
Улар
янги
ги
-
потезаларга
асосланган
бўлиб
,
пластиклик
назариясида
истиқболли
йўналишларни
очиб
беради
.
Жумладан
,
Россиянинг
йирик
олимлари
В
.
А
.
Лихачев
,
П
.
В
.
Трусов
,
Польшанинг
етакчи
олими
З
.
Мроз
,
Ўзбекистон
олимлари
1
В
.
Қ
.
Қобулов
,
К
.
Ш
.
Бабамуратов
,
Т
.
Бўриев
ташкил
этган
илмий
мактабларида
олиб
борилган
тадқиқотлар
натижасида
ривожлантирилиб
ке
-
линаётган
физикавий
пластиклик
назариялари
эса
муҳит
ичида
дислокация
жараёнларини
тавсифлашга
,
қайтарилмас
деформацияларни
пайдо
бўлиш
механизмини
ёритишга
,
ҳамда
муҳим
пластиклик
масалалар
ечимини
топиш
-
га
қаратилган
Пластиклик
назариясига
оид
ишларнинг
таҳлилидан
келиб
чиқиб
айтиш
жойизки
,
эластик
-
пластик
жараёнларининг
математик
назарияси
муҳитлар
фундаментал
хоссаларини
ўрганиш
борасида
истиқболли
ҳисобланади
ва
шу
билан
ишлаб
чиқилган
пластиклик
назариялари
ёрдамида
ҳамда
янги
ёнда
-
шувлар
асосида
амалий
масалалар
ечимларини
топиш
имконини
очиб
бера
-
ди
.
Диссертациянинг
илмий
-
тадқиқот
ишлари
режалари
билан
боғлиқлиги
Ўзбекистон
Республикаси
Фанлар
академияси
Механика
ва
ин
-
шоотлар
сейсмик
мустаҳкамлиги
институтида
қуйидаги
фундаментал
мавзу
-
даги
лойиҳаларда
акс
эттирилган
: 1.10.2.3 «
Мураккаб
кучланишли
ҳолат
ва
мураккаб
юкланиш
шароитида
эластик
-
пластик
жисмларнинг
мустаҳкамлиги
ва
деформацияланишини
тадқиқ
қилиш
» (2000-2002
йй
.);
Ф
.1.2.3 «
Конструк
-
ция
материалларининг
кўрсатилган
иш
шароитидаги
реал
хоссаларини
ҳисобга
олган
ҳолда
жисмлардаги
мураккаб
деформацияланишни
таҳлил
қилиш
усулларини
тадқиқот
қилиш
ва
ишлаб
чиқиш
.
Жисмлар
механик
ҳолатининг
назарий
ва
экспериментал
жиҳатдан
ишончли
тенгламалари
асо
-
сида
пластиклик
янги
масалаларини
ечиш
» (2003-2007
йй
.);
ФА
-08-
Ф
085
«
Эластик
-
пластик
ва
ёпишқоқ
-
пластик
муҳитларни
мураккаб
деформацияла
-
ниш
жараёнларини
назарий
-
экспериментал
тадқиқот
этиш
ва
аниқловчи
тенгламалар
ишлаб
чиқиш
» (2008-2011
йй
.).
Тадқиқотнинг
мақсади
эластик
-
пластик
жараёнлар
назариясини
ри
-
вожлантириш
,
тажрибалар
орқали
материаллар
хоссаларини
ўрганиб
,
унинг
деформацияланиш
математик
моделларини
қуриш
,
таклиф
этилган
моделлар
асосида
мураккаб
юкланиш
масалаларини
ечиш
учун
сонли
-
аналитик
ҳисоблаш
алгоритмини
яратишдан
иборат
.
1
Кабулов
В
.
К
.
Алгоритмизация
в
механике
сплошных
сред
. –
Ташкент
:
Фан
, 1979. – 250
с
.
Бабамуратов
К
.
Ш
.,
Ильюшин
А
.
А
.,
Кабулов
В
.
К
.
Метод
СН
–
ЭВМ
и
его
приложения
к
задачам
теории
пла
-
стичности
. –
Ташкент
:
Фан
, 1987. – 288
с
.
Буриев
Т
.
Алгоритмизация
расчета
несущих
элементов
тонкостенных
конструкций
. –
Ташкент
:
Фан
, 1986. –
127
с
.
9
Мақсадга
эришиш
учун
қуйидаги
тадқиқот
вазифалари
қўйилган
:
мураккаб
юкланишнинг
турли
ҳолатида
пластиклик
функционаллари
-
нинг
фундаментал
хусусиятларини
ўрганиш
;
мураккаб
юкланиш
ҳолатида
пластиклик
масалаларини
ечиш
учун
наза
-
рий
ва
экспериментал
жиҳатдан
асосланган
аниқловчи
муносабатларни
ту
-
зиш
;
мураккаб
юкланиш
шароитида
материалларнинг
пластиклик
хусусият
-
ларига
боғлиқ
ҳолда
шакл
беришга
сарфланадиган
иш
миқдорининг
камайиб
кетиш
сабабларини
аниқлаш
ва
изоҳлаш
;
турли
мураккаб
юкланиш
шароитларида
материаллар
хусусиятларининг
сифат
ва
миқдорий
кўрсаткичларини
аниқлаш
;
мураккаб
юкланишнинг
янги
жараёнларини
тавсифлашда
пластиклик
назарияларининг
қўлланилиш
чегараларини
аниқлаш
;
тақдим
этилган
моделларни
қўллаш
учун
сонли
ҳисоблаш
алгоритмла
-
рини
яратиш
.
Тадқиқот
объекти
ни
кўп
параметрли
мураккаб
юкланиш
остидаги
изо
-
троп
ва
анизотроп
жисмларнинг
пластиклик
хоссалари
ташкил
этади
.
Тадқиқот
предмети
турли
кўринишдаги
мураккаб
юкланишларни
ифо
-
даловчи
пластиклик
функционалларининг
хусусиятларини
,
пластиклик
наза
-
риясининг
мураккаб
юкланишдаги
математик
моделлари
ва
масалаларни
ўз
ичига
олди
.
Тадқиқот
усуллари
.
Тадқиқот
жараёнида
экспериментал
усуллар
,
де
-
формацияланувчан
қаттиқ
жисм
механикаси
гипотезалари
ва
постулатлари
ҳамда
функционал
таҳлил
,
оптималлаштириш
ва
чегаравий
интеграл
тенгла
-
маларни
ечиш
усулларидан
фойдаланилди
.
Диссертация
тадқиқотининг
илмий
янгилиги
қуйидагилардан
ибо
-
рат
:
пластиклик
назарияларининг
ўрганилган
мураккаб
юкланиш
жараёнлари
учун
физик
ишончлилик
чегаралари
аниқланган
;
тажриба
тадқиқотлари
асосида
изотроп
металлар
учун
физик
аниқловчи
муносабатлар
ишлаб
чиқилган
;
тажрибалар
ва
назарий
изланишлар
асосида
трансверсал
-
изотроп
мате
-
риаллар
учун
ҳолат
тенгламаси
ишлаб
чиқилган
;
аниқловчи
муносабатлар
модели
учун
масалаларни
сонли
усулда
ечиш
алгоритми
қурилди
ва
амалиётда
қўлланилган
;
аниқловчи
муносабатларни
турли
вариантларда
аппроксимациялаш
учун
Мураккаб
юкланиш
-
ЭҲМ
(
МЮ
-
ЭҲМ
)
усулининг
яқинлашувчанлиги
тажри
-
ба
ассосида
исботланган
;
мураккаб
юкланиш
орқали
жисм
шаклига
пластик
ишлов
беришда
кам
иш
сарф
этилиши
исботланди
ва
унга
эришиш
йўллари
очиб
берилган
;
таклиф
этилган
модел
асосида
ва
чегаравий
интеграл
тенгламалари
усу
-
ли
ёрдамида
амалиёт
масалаларин
ечиш
учун
сонли
усул
ишлаб
чиқилган
.
Тадқиқотнинг
амалий
натижалари
қуйидагилардан
иборат
:
турли
конструкциялар
юк
кўтариш
қобилияти
заҳираларини
инобатга
олган
аниқловчи
муносабатлар
модели
ишлаб
чиқилган
;
10
олинган
натижалар
металлургияда
металларга
шакл
бериш
(
штамповка
қилиш
,
тортиб
чўзиш
,
сиқиб
чиқариш
ва
ҳ
.
к
.)
технологик
жараёнлари
учун
энергияни
тежаш
имконини
бериш
билан
истиқболлидир
;
ишлаб
чиқилган
сонли
усуллар
мураккаб
юкланиш
таъсиридаги
қобиқсимон
ва
ясси
конструкциялар
,
машинасозликга
оид
маҳсулотлар
маса
-
лаларини
ечишда
асосий
воситалардан
бўлиб
,
уларда
қўлланишнинг
янги
истиқболларини
ёритиб
берган
.
Олинган
натижаларнинг
ишончлилиги
назарий
тадқиқотлар
туташ
муҳитлар
механикасининг
ва
эла
c
тик
-
пластик
жараёнлар
назарияларининг
гипотезалари
ва
постулатларидан
фойдаланилганлиги
,
тажриба
натижалари
-
нинг
эса
синовдан
ўтказилган
МЮ
-
ЭҲМ
қурилмасида
олинганлиги
,
шунин
-
гдек
бошқа
муаллифлар
томонидан
олинган
натижалар
билан
солиштиришга
асосланади
.
Тадқиқот
натижаларининг
назарий
ва
амалий
аҳамияти
.
Тадқиқот
натижаларнинг
назарий
аҳамияти
шундаки
,
диссертацияда
ишлаб
чиқилган
изотроп
ва
анизотроп
муҳитларнинг
ҳолат
тенгламалари
материалларнинг
фақатгина
мураккаб
юкланиш
ҳолатида
кузатиладиган
хоссаларини
ўрганишга
асос
бўлади
.
Мазкур
илмий
ишда
эластик
-
пластик
жараёнлар
на
-
зарияси
ривожлантирилди
,
амалий
масалаларни
ечишда
фойдаланиш
учун
пластиклик
функционалларининг
материаллар
ҳолатини
сифат
ва
миқдорий
жиҳатдан
акс
эттирувчи
фундаментал
хоссалари
ўрганилди
ва
улардан
кела
-
жакда
қурилиш
,
машинасозликнинг
амалий
масалаларини
ечишда
фойдала
-
ниш
мумкин
.
Ишнинг
амалий
аҳамияти
,
жумладан
,
амалиёт
масалаларини
ечишнинг
мураккаб
юкланишни
ҳисобга
олувчи
сонли
усулини
ўз
ичига
олади
.
Бу
усул
конструкция
элементларини
уларнинг
эластик
-
пластик
деформациялари
ҳолида
ҳисоблаш
имконини
беради
.
Диссертацияда
металларнинг
шаклини
ўзгартириш
(
штамповка
қилиш
,
тортиб
чўзиш
ва
бш
.)
жараёнларини
опти
-
маллаштириш
усуллари
очиб
берилганки
,
бу
омил
ишлаб
чиқаришда
энергия
сарфини
камайтиради
.
Тадқиқот
натижаларининг
жорий
қилиниши
.
Тадқиқот
натижасида
ишлаб
чиқилган
қияликларнинг
турғунлигини
аниқлаш
усуллари
«
Ўзбекистон
темир
йўллари
»
Давлат
акциядорлик
темир
йўл
компанияси
Тошғузар
-
Бойсун
темир
йўл
тизими
учун
жорий
қилиниши
натижасида
по
-
ездларнинг
ҳалокатсиз
ҳаракати
таъминланган
(20.09.2011
йилдаги
далолат
-
нома
).
Ишлаб
чиқилган
аниқловчи
муносабатлар
ва
ривожлантирилган
сонли
усуллар
иншоотларнинг
кўп
параметрик
кучланиш
остидаги
мустаҳкамли
-
гини
аниқлаш
учун
16-
ДАТД
дастуридаги
№
ФА
-
А
16-
Ф
046 «
Ёриқсимон
ма
-
териалларнинг
ноэластик
хусусиятларини
инобатга
олган
ҳолда
ҳисоблаш
усулларини
ишлаб
чиқиш
ва
жорий
қилиш
»
ва
4-
ДАТД
дастуридаги
№
А
-4-
048 «
Бурғилаш
ва
қудуқлардан
фойдаланиш
жараёнида
техник
қувурнинг
эзилиш
сабабларини
аниқлаш
усули
ва
эзилиш
натижасида
юзага
келувчи
қийинчилик
ва
аварияларни
олдини
олувчи
қазиш
технологиясини
ишлаб
чиқиш
»
амалий
лойиҳаларда
қўлланилган
(
Ўзбекистон
Республикаси
Вазир
-
лар
Маҳкамаси
ҳузуридаги
Фан
ва
технологияларни
ривожлантиришни
11
мувофиқлаштириш
қўмитасининг
13
ноябр
2008
йил
ва
11
ноябр
2011
йилда
-
ги
хулосалари
).
Ишнинг
апробацияси
.
Диссертация
ишининг
асосий
натижалари
30
та
илмий
-
амалий
анжуманларда
,
шу
жумладан
, 15
та
халқаро
симпозиум
,
кон
-
ференция
ва
семинарларда
: IMECE ASME (New York, 2001; Boston, 2008);
14
th
USNCTAM (Blacksburg, 2002); Euromech-Mecamat (Liege, 2002; Torino,
2008); ESMC-5 (Thessaloniki, 2003); Development in plasticity and fracture
(Cracow, 2004); ECEES (Geneva, 2006);
Россия
назарий
ва
амалий
механика
VIII, IX, X
анжуманларида
(
Перм
, 2001;
Нижний
Новгород
, 2006, 2011);
Халқаро
«
Прочность
материалов
и
элементов
конструкций
»
конференцияда
(
Киев
, 2010)
маъруза
қилинган
.
Диссертация
ишининг
асосий
натижалари
Ўзбекистон
Республикаси
Фанлар
Академияси
Механика
ва
иншоотлар
сейсмик
мустаҳкамлиги
институтининг
бирлашган
семинарида
,
16.07.2013.
Т
/FM. 02.02
Илмий
кенгаш
қошидаги
01.02.04 – «
Деформацияла
-
нувчан
қаттиқ
жисм
механикаси
»
ихтисослиги
бўйича
илмий
семинарда
муҳокама
қилинган
.
Натижаларнинг
эълон
қилинганлиги
.
Диссертация
мавзуси
бўйича
53
та
илмий
иш
,
жумладан
, 8
та
мақола
халқаро
илмий
журналларда
чоп
этил
-
ган
.
Диссертациянинг
тузилиши
ва
ҳажми
.
Диссертация
иши
кириш
,
тўртта
боб
, 247
та
номдан
иборат
фойдаланилган
адабиётлар
рўйхатидан
иборат
.
Диссертациянинг
умумий
ҳажми
198
бетдан
иборат
бўлиб
, 155
та
расм
, 4
та
жадвални
ўз
ичига
олади
.
ДИССЕРТАЦИЯНИНГ
АСОСИЙ
МАЗМУНИ
Кириш
қисмида
диссертация
тадқиқотининг
долзарблиги
ва
зарурияти
асосланиб
берилган
,
илмий
ишнинг
мақсади
ва
мақсадга
эришиш
учун
асо
-
сий
вазифалари
шакллантирилган
ҳамда
тадқиқот
объекти
ва
предмети
аниқланган
,
Ўзбекистон
Республикаси
фан
ва
технологиялар
тараққиётининг
устувор
йўналишларига
мослиги
кўрсатилган
,
мавзунинг
илмий
янгилиги
ва
ҳимояга
олиб
чиқиладиган
асосий
амалий
натижалари
баён
қилинган
,
олин
-
ган
натижаларнинг
ишончлилиги
ва
илмий
ва
амалий
аҳамияти
ёритилган
,
тадқиқот
натижаларини
жорий
қилинганлиги
ҳақида
маълумот
ва
диссерта
-
ция
тузилишига
доир
қисқа
маълумотлар
келтирилган
.
Диссертация
ишида
келтирилган
илмий
тадқиқотлар
шарҳида
муҳитларнинг
физик
ҳолати
тенгламаларининг
ривожи
ва
такомиллаштири
-
лиши
механика
соҳаси
мутахассисларининг
эътибори
марказида
бўлиб
кел
-
ганлиги
таъкидланган
.
Ишлаб
чиқилган
пластиклик
моделлардан
фақат
Пра
-
гер
,
Генки
,
Надаи
,
Прандтл
,
Рейсс
,
А
.
А
.
Илюшин
назариялари
классик
бўлиб
қолган
ва
амалда
кенг
ишлатилмоқда
.
Бу
олимлардан
ташқари
пластиклик
назариясининг
ривожланишига
З
.
Мроз
,
Д
.
Д
.
Ивлев
,
А
.
Ю
.
Ишлинский
,
В
.
В
.
Соколовский
,
В
.
Д
.
Клюшников
,
Л
.
М
.
Качанов
,
Е
.
И
.
Шемякин
,
Ю
.
И
.
Кадашевич
,
В
.
В
.
Новожилов
,
И
.
Охаши
,
Ю
.
Н
.
Шевченко
,
А
.
А
.
Лебедев
,
В
.
П
.
Дегтярев
,
А
.
М
.
Жуков
,
В
.
Г
.
Зубчанинов
,
12
Б
.
Е
.
Победря
,
В
.
В
.
Москвитин
ва
бошқаларнинг
назарий
ва
экспериментал
ишлари
катта
ҳисса
қўшган
.
Диссертация
ишида
олиб
борилган
тадқиқотлар
учун
эластик
-
пластик
жараёнларнинг
математик
назарияси
асос
бўлиб
хизмат
қилди
.
Бу
илмий
йўналишда
В
.
С
.
Ленский
,
В
.
Г
.
Зубчанинов
,
Р
.
А
.
Васин
,
А
.
С
.
Кравчук
,
К
.
Ш
.
Бабамуратов
,
В
.
С
.
Бондарь
,
И
.
М
.
Коровин
,
В
.
В
.
Косарчук
,
В
.
И
.
Малий
,
В
.
В
.
Гараников
,
В
.
М
.
Жигалкин
,
П
.
В
.
Трусов
,
Н
.
Л
.
Охлопков
,
Ю
.
Г
.
Коротких
,
В
.
С
.
Гудрамович
,
А
.
И
Ходжиметов
ва
бошқалар
тадқиқотлар
олиб
боришди
.
Диссертациянинг
биринчи
боби
мураккаб
юкланишнинг
хусусий
кўринишлари
шароитида
конструкцион
материаллар
пластик
хусусиятлари
-
нинг
экспериментал
ва
назарий
тадқиқига
бағишланган
.
Механик
ҳолатни
аниқловчи
муносабатлар
тенгламаларининг
турли
вариантлари
,
кинематик
ва
динамик
турдаги
мураккаб
юкланиш
(
МЮ
)
қурилмаларида
ўтказилган
таж
-
рибалар
асосида
пластиклик
назарияларининг
ишончлилигини
баҳолашга
мисоллар
келтирилган
.
Бу
боб
доирасида
чўзувчи
куч
ва
буровчи
момент
таъсирида
кинематик
турдаги
синов
машиналаридаги
найсимон
намуналарни
синаш
бўйича
статик
тажрибалар
амалга
оширилган
.
Бобнинг
биринчи
бўлими
тажрибавий
маълумотлар
таҳлили
ва
турли
кўринишдаги
мураккаб
юкланишлар
учун
пластиклик
назариясининг
ишонч
-
лилиги
чегараларини
аниқлашга
бағишланган
.
Танланган
тажрибалар
серия
-
сида
иккинчи
бўлимда
қаралган
,
синишдан
кейинги
эгрилиги
ўзгармас
траек
-
торияга
оид
тажрибалар
(1-
расм
)
алоҳида
эътиборга
эга
.
Жараённи
кузатиш
графикларида
(2-
расм
) “
шўнғиш
”
ва
локал
мустаҳкамланишдан
кейинги
куч
-
ланишнинг
пасайиб
кетиши
яққол
кўриниб
туради
.
‐
40
‐
30
‐
20
‐
10
0
10
20
30
40
50
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Э
1
E4
Э
3
E4
‐
40
‐
30
‐
20
‐
10
0
10
20
30
40
50
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Э
1
E4
Э
3
E4
100
105
110
115
120
125
130
20
50
80
110
140
σ
sE4
100
105
110
115
120
125
130
20
50
80
110
140
σ
sE4
1-
расм
.
Амалга
ошган
деформация
жараёни
(
ЛС
-59, k=3)
2-
расм
.
Деформация
жараёнининг
куза
-
тилиши
(
ЛС
-59, k=3)
Учинчи
бўлимда
турли
материалларнинг
юкланиш
θ
>90
0
бурчакка
син
-
ган
(
деформациялар
фазоси
)
траекториялар
кўринишида
бўлган
жараёни
тадқиқ
қилинган
(3,4-
расмлар
).
13
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
‐
100
0
100
200
300
400
500
Э
1
E4
Э
3
E4
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
‐
100
0
100
200
300
400
500
Э
1
E4
Э
3
E4
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
20
40
60
80 100 120 140 160 180 200 220 240
σ
3
σ
1
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
20
40
60
80 100 120 140 160 180 200 220 240
σ
3
σ
1
3-
расм
.
Амалга
ошган
деформация
жа
-
раёни
(
ЛС
-59,
θ
=105
0
)
4-
расм
.
Юкланиш
жараёни
(
СТ
-3,
θ
=156
0
)
Пўлат
-3
ва
ЛС
-59
латуни
учун
мураккаб
юксизлантириш
шароитида
тажрибалар
ўтказиш
давомида
синиш
бурчаклари
кучланишлар
фазосида
де
-
формациялар
фазосидаги
бурчаклардан
каттароқ
бўлади
.
Синиш
бурчаги
қанчалик
катта
бўлса
,
гистерезис
сиртмоғи
майдони
ҳам
шунчалик
катта
(5-
расм
)
ва
у
материал
мустаҳкамлигига
боғлиқ
бўлади
.
Пўлат
-3
учун
бу
майдон
ЛС
-59
латунига
нисбатан
каттароқ
бўлади
.
Мураккаб
юксизлантиришни
кўриб
чиқиш
пайтида
асосий
эътибор
бу
кечикиш
тамойилини
тадқиқ
қилишдан
ташқари
(6-
расм
)
оқувчанлик
актуал
сиртини
топишга
қаратилган
.
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
50
100
σ
Э
E4
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
50
100
σ
Э
E4
‐
0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
0
50
100
150
200
s E4
ϑ
‐
0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
0
50
100
150
200
s E4
ϑ
5-
расм
.
ЛС
-59
юкланиш
диаграммаси
θ
=142
0
6-
расм
.
Яқинлашиш
бурчаги
ЛС
-59,
θ
=142
0
Турли
йилларда
Твер
техника
университети
лабораторияларида
ўтказилган
деформациянинг
уч
ўлчовли
траекториялари
бўйича
эксперимен
-
тал
маълумотлар
қайта
ишланди
(
тўртинчи
бўлим
).
Кўриб
чиқилган
мураккаб
юкланиш
шароитида
қуйидаги
кўринишдаги
аниқловчи
муносабатларнинг
физик
ишончлилиги
тадқиқ
қилинди
:
(
)
σ
σ
σ
σ
2
э
d
P
N
э
Nd
d
−
−
=
, (1)
14
бунда
σ
ва
э
кучланиш
ва
деформацияланиш
векторлари
,
N
ва
P
-
пластик
-
лик
функционаллари
.
Биринчи
бобнинг
бешинчи
бўлимида
сонли
ва
мураккаб
юкланиш
(
МЮ
)
тажрибаларида
аниқловчи
муносабатларнинг
турли
аппроксимациялари
учун
МЮ
-
ЭҲМ
усулларининг
яқинлашувчанлиги
тадқиқ
қилинган
.
Бу
бўлимда
МЮ
-
ЭҲМ
усулининг
яқинлашувчанлиги
масаласи
юпқа
цилиндрик
қобиқларнинг
юксизлантириш
амалга
ошириладиган
ва
такрорий
пластик
деформация
шароитларидаги
икки
бўғин
юкланиши
мисолида
ўрганилган
.
Бунда
аппроксимацияловчи
муносабатлар
қуйидаги
кўринишда
танлаб
олин
-
ган
:
λ
σ
σ
d
B
Э
Ad
d
−
=
, (2)
бу
ерда
A
ва
B
-
эркли
параметр
λ
дан
боғлиқ
пластиклик
функциялари
.
Диссертациянинг
иккинчи
боби
текис
деформация
жараёнлари
ша
-
роитида
пластиклик
функционалларини
тадқиқ
қилишга
,
экспериментал
маълумотларни
қайта
ишлаш
ва
таҳлил
қилиш
асосида
аниқловчи
муноса
-
батларни
тузишга
ва
шу
натижаларни
чегаравий
масалалар
ечимида
қўллашга
бағишланган
.
Трансверсал
-
изотроп
материал
учун
аниқловчи
му
-
носабатлар
қурилган
ва
бунда
мураккаб
юкланиш
параметрлари
киритилган
.
Аниқловчи
муносабатлар
тузиш
тамойилининг
тўғрилигини
аниқлаш
мақсадида
анизотроп
бўлган
Д
-16
материали
устида
тажриба
ўтказилган
.
Бобнинг
биринчи
бўлимида
турли
мураккаб
юкланиш
жараёнлари
учун
аниқлаштиришни
талаб
этадиган
тензорли
чизиқсиз
аппроксимацияловчи
муносабатлар
таркибига
кирадиган
скаляр
функциялар
қаралган
.
Бу
функ
-
цияларни
аниқлаштириш
кичик
деформациялар
шароитида
асосий
тажриба
-
лар
асосида
амалга
оширилди
.
Икки
параметрли
юкланиш
жараёнини
қисмий
икки
бўғинли
синиқ
чизиқлар
кўринишида
тавсифлайдиган
пластиклик
функционалларининг
баъзи
бир
универсал
хусусиятлари
аниқланди
.
Бу
мақсадда
қуйидаги
муносабат
қўлланилди
:
0
0
)
(
p
p
э
d
P
N
э
Nd
d
−
−
=
σ
, (3)
1
A
N
&
=
,
θ
cos
/
0
1
A
A
P
&
&
−
=
-
пластиклик
функционаллари
,
θ
-
деформация
тра
-
екториясининг
синиш
бурчаги
.
N
функционалини
тажрибавий
-
назарий
кўриб
чиқиш
уни
монотон
бир
-
текисда
камайиб
борувчи
синиқ
чизиқ
кўринишида
аппроксимациялаш
им
-
конини
берди
(7-
расм
).
P
функционалнинг
умумий
кўриниши
8-
расмда
кўрсатилган
.
Синиш
нуқтасидаги
θ
σ
~
&
нинг
графиги
силлиқ
синиқ
чизиқ
кўринишида
қурилган
: (
)
k arcctg
d
b
σ
θ
=
−
−
&
,
бу
ерда
коэффициентлар
қуйидаги
шартлардан
топилади
:
d
э
d
/
0
σ
σ
θ
=
⇒
=
&
;
0
2
/
=
⇒
=
σ
π
θ
&
;
G
2
−
=
⇒
=
σ
π
θ
&
.
15
G
t
2G
0
∆
s
N
G
t
2G
0
∆
s
N
ds
d
σ
0
P
∆
s
ds
d
σ
0
P
∆
s
7-
расм
.
N
қийматининг
кўриниши
8-
расм
.
P
қийматининг
кўриниши
(3)
даги
кучланишлар
ва
деформациялар
ўртасидаги
физик
муносабат
-
ларни
ифодалаш
учун
N
,
P
,
θ
ва
ϑ
ларни
аниқлаш
лозим
ва
бунда
уларнинг
фақат
иккитаси
чизиқли
боғланмаган
бўлади
.
Шундай
қилиб
,
шу
функцио
-
налларнинг
ихтиёрий
жуфтлигини
билиш
физик
муносабатларни
топиш
учун
етарли
бўлади
.
N
функционал
қуйидаги
кўринишга
эга
:
=
+
=
A
AB
э
B
AB
N
3
2
2
2
cos
1
σ
, (4)
бу
ерда
G
B
A
2
=
,
(
)
θ
λ
2
2
2
sin
/
1
2
−
=
t
G
G
B
.
ϑ
яқинлашиш
бурчаги
учун
ўзгаришнинг
юқори
ва
қуйи
чегараларини
ўз
ичига
оладиган
ва
кечикиш
изи
)
(
0
s
λ
ҳисобга
олинадиган
турли
аппроксимациялар
таклиф
этилган
.
Аксарият
масалаларда
юзага
келадиган
синишсиз
текис
жараёнлар
учун
аниқловчи
муносабатлар
иккинчи
бўлимда
кўриб
чиқилган
.
Изотропия
по
-
стулатига
кўра
:
2
2
1
1
q
q
P
P
+
=
σ
, (5)
бу
ерда
ds
d
Э
q
1
=
,
ds
d
1
2
1
q
q
χ
=
-
Френенинг
бирлик
векторлари
,
ϑ
=
cos
σ
P
1
,
ϑ
−
=
sin
σ
P
2
,
ϑ
эса
σ
ва
ds
/
d
Э
векторлари
орасидаги
ўзгарувчи
бурчакдир
.
ϑ
яқинлашиш
бурчаги
учун
бу
функционалнинг
умумий
кўриниши
В
.
И
.
Малий
томонидан
қуйидагича
таклиф
этилган
:
∫
=
s
dx
x
x
s
K
0
)
(
)
,
(
χ
ϑ
. (6)
K(x,s)
ядроларни
муқаддам
таклиф
этилган
аппроксимациялар
орасидан
танлаб
олиш
мумкин
.
Изотропия
постулати
умумий
кўринишда
кучланишлар
ва
деформациялар
ўртасидаги
алоқани
назарда
тутади
.
Дифференциал
кўринишда
(5)
тенглама
қуйидаги
шаклга
келади
:
3
1
q
q
M
)
cos
(
+
σ
ϑ
−
σ
+
=
σ
•
•
N
N
,
16
1
M
ϑ
χ
σ
=
2
sin
,
2
χ
-
эгри
чизиқнинг
буралиш
параметри
(
иккинчи
эгрилик
).
Кичик
буралиши
эгри
чизиқ
қуйидагича
қабул
қилиниши
мумкин
(
ком
-
планарлик
гипотезаси
):
(
)
σ
σ
σ
σ
2
Э
Э
d
P
N
Nd
d
−
−
=
, (7)
бу
ерда
умумий
ҳолда
σ
ϑ
χ
ϑ
sin
/
−
=
ds
d
N
,
ϑ
σ
cos
1
ds
d
P
=
,
)
s
(
)
x
,
s
(
K
ds
d
χ
=
ϑ
.
Учинчи
бўлимда
кўп
параметрли
юкланиш
шароитида
цилиндрик
қобиқларнинг
мураккаб
юкланиши
ва
пластиклик
функционаллари
учун
олинган
тажриба
маълумотларини
ҳисобга
олган
ҳолда
уларнинг
КДҲ
кўриб
чиқилган
.
Параболоиднинг
юкланишини
кўриб
чиқамиз
(
пўлат
-3).
Ҳар
бир
кесим
-
да
икки
бўғинли
синиқ
чизиқ
кўринишидаги
мураккаб
юкланиш
жараёни
юзага
келади
.
Ҳисобларда
Илюшин
ва
Прагер
назариялари
кўчишларнинг
амалдагидан
катта
қийматларини
беришди
(9,10-
расмлар
)
ва
юкланиш
жа
-
раёни
ривожланган
сари
фарқ
ошиб
борди
.
Кейинги
мисол
тариқасида
чўзувчи
куч
ва
ташқи
босим
таъсирида
ги
-
перболоиднинг
юкланиши
кўриб
чиқилган
.
Бу
мисол
шуниси
билан
қизиқки
,
қаралаётган
қобиқда
гаусс
эгрилиги
манфий
қийматга
эга
.
Ташқи
юкланиш
кетма
кет
қуйилган
ташқи
кучдан
иборат
.
Ушбу
мисолда
қобиқнинг
кесимла
-
рида
кўриб
чиқилган
юкланиш
траекториялари
15
0
дан
ортмайдиган
синиш
бурчакларига
эга
бўлишди
.
Натижалардан
кўриш
мумкинки
(11-
расм
, U
ва
W
-
радиал
ва
тангенцал
силжишлари
),
турли
назариялар
томонидан
олинган
қийматлар
бир
-
бирига
яқин
.
Шундай
қилиб
,
икки
бўғинли
мураккаб
юкла
-
ниш
жараёнларида
мураккаб
юкланишни
ҳисобга
олиш
синиш
бурчаги
кат
-
талашган
пайтда
сезиларли
бўлиб
қолади
.
-
Прагер
,
-
Илюшин
,
-
ўрта
эгриликлар
назарияси
9-
расм
.
Радиал
силжиш
10-
расм
.
Тангенцал
силжиш
17
-
Прагер
,
-
Ильюшин
,
-
ўрта
эгриликлар
назарияси
11-
расм
.
Қобиқ
юзасидаги
силжишлар
Тўртинчи
бўлимда
изотроп
материаллар
учун
олинган
тажриба
маълу
-
мотлари
трансверсал
-
изотроп
материалларнинг
аниқловчи
муносабатларини
қуриш
учун
мослаштирилган
.
Жисмларни
инвариантлар
назариясини
қўллашга
асосланган
Б
.
Е
.
Победрянинг
услубиётига
амал
қилган
ҳолда
изо
-
троп
қисмлар
қаторига
ажратиб
,
шу
қисмларнинг
ҳар
бирига
изотропия
по
-
стулатини
қўллаш
мумкин
.
Шу
асосда
қуйидаги
муносабатлар
юзага
келади
:
11
1
11
1
1
11
12
1 13
1
1
21
2
21
2
2
21
22
2
13
2
2
cos
sin
,
sin
sin
cos
sin
;
sin
sin
d
d
dp
dp
d
d
dq
dq
χ
ϕ
χ
ϕ
ϕ
χ
ϕ
ϕ
ϕ
χ
ϕ
χ
ϕ
ϕ
χ
ϕ
ϕ
ϕ
−
−
=
−
+
−
−
−
=
−
+
−
P
P
P
P
q
P
P
q
P
Q
Q
Q
Q
q
Q
Q
q
Q
&
&
&
&
(8)
бу
ерда
Q
, q,
P
ва
p
трансверсал
изотропия
фазосидаги
тегишли
кучланиш
ва
деформациялар
траекторияларининг
узунликлари
,
ϕ
1
ва
ϕ
2
–
яқинлашиш
бур
-
чаклари
,
χ
ij
–
эгриклар
қийматлари
.
Агар
χ
12
=
χ
22
=0
деб
қабул
қилсак
,
биз
компланарлик
гипотезасига
асос
-
ланган
тенгламаларга
эга
бўламиз
:
(
)
(
)
+
−
=
+
−
=
.
,
2
21
2
2
21
1
11
1
1
11
N
N
M
dq
d
N
N
M
dp
d
q
Q
Q
Q
Q
q
P
P
P
Pq
P
18
Агар
ϕ
1
ва
ϕ
2
бурчаклари
кичик
бўлса
,
биз
классик
Илюшин
назариясига
келамиз
. M
1
, N
1
, M
2
, N
2
коэффициентларининг
қийматларини
ўзгартириб
трансверсал
изотроп
муҳитлар
учун
турли
пластиклик
назарияларининг
ва
-
риантларига
эга
бўламиз
.
Мисол
учун
M
1
=N
1
=2G, M
2
=N
2
=2G’
бўлганда
ани
-
зотроп
эластик
жисм
учун
муносабатларга
эга
бўламиз
, M
1
=2G,
N
1
=dP/dp=F(
э
), M
2
=2G’, N
2
=dQ/dq=F’(
э
)
бўлганда
эса
Прагер
назариясини
ҳосил
қиламиз
. (8)
даги
коэффициентларни
танлаб
олиш
А
.
А
.
Халджигитов
томонидан
таклиф
этилган
назарияга
олиб
келади
.
Шундай
қилиб
,
таклиф
этилган
модел
хусусий
ҳолда
классик
пластиклик
тамойили
билан
устма
-
уст
тушади
.
Ушбу
модел
редукция
қилинган
кам
сиқилувчан
стандарт
материал
учун
таклиф
этилган
ва
текис
траекториялар
учун
ўтказилган
тажрибалар
асосида
қурилган
,
шу
туфайли
мураккаб
фаол
юкланиш
шароитида
текис
ма
-
салаларни
ечиш
учун
тавсия
этилади
.
Шуни
таъкидлаш
лозимки
,
текис
куч
-
ланишли
ҳолат
ва
текис
деформация
учун
биз
фақатгина
битта
икки
ўлчовли
P
1
~P
2
фазога
эга
бўламиз
.
Тажриба
вақтида
кинематик
турдаги
МЮ
қурилмасида
Д
-16
материали
-
нинг
статик
юкланиш
шароитидаги
ҳолати
бобнинг
бешинчи
бўлимида
кўриб
чиқилган
.
Чўзилиш
ва
бураш
бўйича
ўтказилган
тажрибалар
натижасида
(6
та
тажриба
)
Д
-16
қотишмасининг
кучсиз
анизотропияси
аниқланди
(14%
га
-
ча
).
№
45, 18
намуналар
чўзилди
,
№
38, 10, 8, 15
намуналар
эса
буралди
.
Бир
хилдаги
юкланиш
шароитида
натижаларнинг
тарқоқлиги
3%
дан
ошмади
.
Дастлабки
буралиш
ва
дастлабки
чўзилиш
шароитида
синиқ
чизиқлар
кўринишидаги
деформация
траекториялари
бўйича
тажрибалар
ўтказилиб
,
локал
диаграммалар
олинди
(
№
10
рақамли
намуна
учун
12-13-
расмлар
).
Кўриш
мумкинки
,
1
1
Э
~
σ
диаграмма
(12-
расм
) 1
бобда
тавсифланган
изотроп
металларга
хос
бўлган
характерга
эга
бўлади
ва
уни
қуйидаги
кўринишда
аппроксимациялаш
мумкин
:
2
1
1
/ sin
AarctgB
э
σ
θ
=
,
s
sin
э
∆
=
θ
1
,
бу
ерда
θ
-
деформация
траекториясининг
синиш
бурчаги
.
1
1
Э
1
1
Э
Э
3
3
Э
3
3
12-
расм
.
Юкланиш
жараёни
1
1
Э
~
σ
13-
расм
.
Юкланиш
жараёни
3
3
Э
~
σ
Материал
скаляр
хоссаларининг
кечикиш
излари
графикда
яққол
кўриниб
турибди
.
Биринчи
графикда
(14-
расм
)
дастлабки
буралиш
вақтидаги
19
юкланиш
,
иккинчисида
эса
(15-
расм
)
дастлабки
чўзилиш
вақтидаги
юкланиш
тасвирланган
.
i
σ
i
Э
i
σ
i
Э
i
σ
i
Э
i
σ
i
Э
Намуна
№
10
14-
расм
.
Юкланиш
диаграммаси
-
намуна
№
18,
∗
-
намуна
№
41
15-
расм
.
Юкланиш
диаграммаси
Яқинлашиш
бурчагини
ўрганиш
асосида
шуни
аниқ
айтиш
мумкинки
,
пластик
деформацияларнинг
ривожланиши
қанчалик
катта
бўлса
, cos
ϑ
нинг
пасайиши
ҳам
шунчалик
тезлашади
.
Бунда
яқинлашиш
бурчагининг
ўзини
тутиши
юқорида
келтирилган
аппроксимациялар
доирасида
ётади
.
Бу
эса
ушбу
материал
учун
аввал
қабул
қилинган
аппроксимацияларни
қўллаш
мумкинлиги
учун
асос
бўлиб
хизмат
қилади
.
Диссертациянинг
учинчи
бобида
мураккаб
юкланиш
вақтида
юзага
келадиган
изотроп
материалларнинг
фундаментал
хоссалари
ва
уларнинг
тех
-
нологик
масалаларни
ечишда
қўлланилиши
кўриб
чиқилган
.
В
.
Ю
.
Столбов
,
Н
.
А
.
Корякин
ва
В
.
Н
.
Лебедев
ишларида
металларга
босим
таъсирида
ишлов
берилганда
мураккаб
деформациялар
шароитида
ташқи
кучларнинг
иши
од
-
дий
юкланишдагига
нисбатан
кам
бўлиши
мумкинлиги
аниқланган
.
Биринчи
бўлимда
ЎзР
ФА
МИСМИда
ўтказилган
тажрибалар
асосида
металлнинг
мураккаб
юкланиш
шароитида
пластик
шакл
ўзгаришининг
кучи
оддий
чўзилиш
,
силжиш
ва
бошқа
кўринишдаги
оддий
юкланишдагига
нис
-
батан
пасайиб
кетиши
кўриб
чиқилган
.
Бу
ҳодисалар
Дракернинг
ассоциа
-
циялашган
оқиш
қонуни
ва
унинг
мураккаб
юкланишдаги
градиенталлик
та
-
мойилининг
мураккаб
юкланиш
шароитида
бузилишига
олиб
келади
.
Ходж
ва
Прагернинг
умумий
ифодасида
тўлиқ
деформацияларнинг
орттирмалари
қуйидаги
кўринишга
эга
бўлади
:
df
]
ds
J
)
J
,
J
(
Q
s
)
J
,
J
(
P
[
.
d
H
d
ij
ij
kl
ijkl
ij
3
3
2
3
2
5
0
∂
+
+
σ
=
ε
,
бу
ерда
биринчи
қўшилувчи
деформациялар
орттирмасининг
эластик
ташкил
этувчиси
,
иккинчи
қўшилувчи
унинг
пластик
ташкил
этувчиси
,
J
2
ва
J
3
куч
-
ланишлар
девиаторининг
инвариантлари
,
s
ij
–
кучланишлар
девиаторининг
компоненталари
,
H
ijkl
–
мойилликнинг
эгилувчан
коэффициентлари
матрица
-
си
,
df
–
юкланиш
сирти
,
ij
d
ε
ва
kl
d
σ
–
мос
равишда
деформациялар
ва
куч
-
20
ланишлар
тензорининг
орттирмалари
.
Оқувчанлик
сирти
бўйлаб
ҳаракат
қилганда
(
нейтрал
юкланиш
)
деформацияларнинг
пластик
ташкил
этувчила
-
ри
мавжуд
бўлмаслигини
аниқлаш
мумкин
.
Деформациялар
фазосида
оқувчанлик
сиртини
қуриш
борасидаги
уринишлар
худди
нейтрал
юкланиш
шароитидаги
натижаларни
беради
.
Бу
тажриба
маълумотлари
пластик
де
-
формация
вақтида
мураккаб
юкланишнинг
ишнинг
катталигига
таъсири
од
-
дий
юкланишдагига
нисбатан
сезиларли
даражада
кичик
бўлади
деб
ҳисоблаш
учун
асос
бўлади
.
Бу
эффектни
Илюшин
жараёнларининг
эластик
-
пластиклик
назарияси
ва
материалларнинг
вектор
ҳамда
скаляр
хоссаларининг
кечикиш
тамойили
асо
-
сида
тушунтириб
бериш
мумкин
.
Қуйидаги
леммани
таклиф
этамиз
:
жисм
-
нинг
пластик
деформацияси
жараёнида
керакли
шаклга
эга
бўлиш
учун
ташқи
кучлар
ишининг
минимумига
фақатгина
синишли
деформациялар
жа
-
раёнларини
амалга
ошириш
орқали
эришиш
мумкин
.
Бу
эса
ташқи
кучларнинг
иш
минимумига
эришиш
учун
кўп
бўғинли
деформациялаш
жараёнларини
амалга
ошириш
лозим
эканлигини
билдиради
.
Иккинчи
бўлимда
кучланиш
траекториясини
оптимал
бошқариш
маса
-
ласи
кўриб
чиқилган
.
Шакл
ўзгаришига
сарфланадиган
иш
миқдорини
қуйидагича
ифода
этамиз
:
∫
∫
=
s
s
ds
Э
d
0
0
cos
ϑ
σ
σ
.
Деформация
жараёнининг
гео
-
метриясига
баъзи
бир
чекловлар
киритамиз
.
Кўп
бўғинли
траекториянинг
барча
бўғинлари
(
n
та
бўғин
)
∆
узунликка
эга
,
траектория
синиқ
чизиқ
кўринишида
(
x
i
±
=
β
,
2
/
i
π
β
≤
)
ва
ҳар
бир
бўғиндаги
яқинлашиш
бурчак
-
ларининг
ўзгариши
бир
хил
бўлади
деб
қабул
қиламиз
.
Синиш
бурчаги
қандай
бўлганида
∫ σ
s
Э
d
0
функционал
минимумга
эга
бўлишини
аниқлаймиз
.
Леммадан
келиб
чиқадики
,
шакл
ўзгариши
ишини
минималлаштириш
учун
синишли
жараёнларни
қараб
чиқиш
лозим
.
Бундай
танлаш
шароитида
умумий
ҳолда
n
бўғинлар
сони
,
уларнинг
узунлиги
∆
s
(
l)
ва
синиш
бурчаклари
β
(l)
номаълум
бўлади
.
Реал
жараёнларда
кучланишлар
ёки
деформациялар
фазосида
берилган
нуқтага
етишиш
масаласи
қўйилади
.
Деформация
жараёнининг
барча
бўғинлари
ва
кучланишлар
вектори
компланар
бўлган
деформация
траекториясини
кўриб
чиқамиз
.
Бу
деформа
-
ция
ҳолати
пластиклик
назариясининг
кўпчилик
текис
масалаларининг
кенг
синфига
жавоб
беради
.
Умумийликни
чекламаган
ҳолда
изотропия
постула
-
тига
кўра
жараёнларни
Э
1
~
Э
2
текислигида
кўриб
чиқиш
мумкин
.
Бу
ҳолда
кучланишлар
вектори
йўналтирувчи
косинусларини
аниқлаш
масаласи
яқинлашиш
қонуни
асосида
ечилиши
мумкин
.
Қуйидаги
асосий
катталиклар
-
ни
киритамиз
:
)
(
l
α
(
l=
1
,n
)
–
деформация
траекториясининг
O
Э
1
ўқига
оғиш
бурчаклари
,
)
l
(
)
l
(
)
l
(
1
−
−
=
α
α
β
(
l=
2,
n
) –
деформация
траекториясининг
синиш
бурчаклари
,
]
э
[
)
l
(
)
l
(
∆
=
σ
γ
(
l=
1
,n
) –
кучланишлар
векторининг
синиш
нуқтасида
(
деформация
участкасида
)
аввалги
бўғинга
нисбатан
оғиш
бурчак
-
лари
,
)
l
(
)
l
(
)
l
(
β
γ
θ
+
=
−
1
(
l=
2,
n
) -
кучланишлар
векторининг
синиш
нуқтасида
21
(
деформация
участкасида
)
кейинги
бўғинга
нисбатан
оғиш
бурчаклари
.
Бур
-
чакларнинг
мусбат
йўналиши
деб
аввалги
бўғиндан
кейинги
бўғинга
соат
мили
ҳаракати
йўналишида
ўтиши
қабул
қилинди
.
ult
in
S
s
S
≤
≤
,
2
π
ϑ
±
≤
чекланишлар
остида
қуйидаги
функционалнинг
ми
-
нимумини
топамиз
:
∫
=
ult
in
S
S
ds
cos
min
J
ϑ
σ
.
Яқинлашиш
бурчаги
(
)
/
C arcctg r
s
ϑ
λ
=
∆
кўринишида
олинса
(
бу
ерда
C
=2
θ
/
π
,
(
)
1
ln
+
−
=
θ
λ
b
r
),
бўғинлар
узунлиги
s
∆
тенг
бўлганида
β
функцияси
учун
масаланинг
ечими
қуйидагича
бўлади
:
∆
−
±
=
s
r
arcctg
l
λ
π
π
β
2
2
)
(
.
Асосий
масалага
( ) ( ) ( ) ( )
2
1
1
2
1
2
2
2
2
1
−
−
+
≥
+
l
l
l
l
Э
Э
Э
Э
кўринишидаги
чекланишлар
киритилганда
ечим
қуйидагича
бўлди
:
∆
−
−
=
−
s
r
arcctg
l
l
λ
π
π
β
2
2
)
1
(
1
)
(
.
Беш
ўлчовли
вектор
фазосидаги
ҳар
қандай
деформация
ҳолатига
текис
кўп
бўғинли
траектория
кўринишида
эришиш
мумкин
бўлади
.
Шундан
келиб
чиққан
ҳолда
,
қуйидаги
тасдиқни
шакллантирамиз
:
Изотроп
материалга
куч
таъсир
қилганида
ҳар
доим
фаол
мураккаб
юкланиш
жараёни
мавжуд
бўлади
ва
унда
ташқи
кучлар
бажарадиган
иш
худди
ўша
деформация
ҳолатига
олиб
келадиган
оддий
юкланишдагига
нисбатан
кам
бўлади
.
Бобнинг
учинчи
бўлимида
шакл
ўзгартириш
ишларини
камайтиришга
эришиш
мумкин
бўлган
бир
қатор
технологик
масалалар
кўриб
чиқилган
.
Бу
йўналишда
Н
.
Н
.
Столяров
, L.Sadok & S.Urbansky
ва
А
.
С
.
Пшенишнюкнинг
ишлари
мавжуд
.
Латун
қувурнинг
цилиндрик
матрица
бўйлаб
судралиш
жараёнини
ташқи
ўқ
кучи
P
0
=26948
Па
бўлганида
кўриб
чиқамиз
(
конусли
матрицанинг
ясовчиси
ax
C
y
−
=
, C=
113.75
, a=
5.67
,
матрицанинг
учидаги
бурчак
10
0
ни
ташкил
этади
).
Ишқаланиш
коэффициентини
f
=0.3
деб
оламиз
.
Қувурнинг
матрица
деворига
босими
параметри
k
=0.15
бўлган
ишқаланиш
кучига
боғлиқ
бўлади
.
Бу
ҳолда
ташқи
юклама
:
)
r
r
(
L
f
F
q
n
+
π
=
0
1
,
k
q
q
n
1
−
=
.
Кучла
-
ниш
ва
деформация
векторлари
орасидаги
боғлиқлик
диаграммасини
қуйидаги
кўринишда
қабул
қиламиз
:
s
,
/
G
,
A
),
A
(
arth
Э
),
Э
(
Ath
σ
=
σ
σ
=
β
σ
=
σ
β
=
β
=
σ
∞
∞
∞
3
5
2
1
,
348
0
113796
117
.
,
MPa
E
,
MPa
s
=
µ
=
=
σ
.
∫
σ
s
s
Э
d
0
миқдорни
кўриб
чиқамиз
,
чунки
айнан
ишнинг
ана
шу
қисми
шакл
ўзгариш
жараёнига
кетадиган
харажатларни
камайтириш
имконини
бе
-
ради
.
Кўриниб
турибдики
(16-
расм
),
мураккаб
юкланишдаги
иш
оддий
юкла
-
нишдагига
нисбатан
кам
бўлади
.
22
-
оддий
юкланиш
, -
мураккаб
юкланиш
16-
расм
.
Шакл
ўзгартириш
иши
Диссертациянинг
тўртинчи
бобида
Илюшиннинг
аппроксимацияловчи
муносабати
асосида
ва
мураккаб
юкланишни
ҳисобга
олган
ҳолда
пластиклик
масалаларини
ечиш
учун
интеграл
тенгламалар
усули
кўриб
чиқилган
.
Чегаравий
элементлар
тўғри
усулини
қараймиз
.
Пластиклик
назарияси
масалалари
учун
Сомильяна
айнияти
муаллақ
боғланмаслик
усулини
қўллаган
ҳолда
деформацияланувчи
қаттиқ
жисм
механикаси
тенгламалари
асосида
келтириб
чиқарилади
:
0
,
=
+
•
j
j
ij
b
σ
0
=
−
•
j
ij
i
n
p
δ
)
(
2
1
,
,
i
j
j
i
pl
ij
e
ij
ij
u
u
•
•
•
•
•
+
=
+
=
ε
ε
ε
,
бунда
pl
ij
ε
-
бошланғич
деформациялар
,
pl
ij
ij
ij
•
∗
•
•
−
=
σ
σ
σ
сифатида
қаралди
,
kl
ijkl
ij
C
•
∗
•
=
ε
σ
.
Шундай
қилиб
,
чегаравий
интеграл
тенгламани
келтириб
чиқаришда
тўлиқ
деформация
эластик
ва
пластик
деформациялар
йиғиндисидан
иборат
-
лиги
тўғрисидаги
гипотеза
ва
юксизлантириш
эластиклик
қонуни
бўйича
амалга
ошади
деган
тахминлар
қўлланилган
.
Шу
қоидалардан
келиб
чиққан
ҳолда
Сомильяна
айнияти
бошланғич
деформациялар
орқали
қуйидагича
ёзилади
:
∫
∫
∫
∫
Ω
•
∗
Ω
•
∗
Γ
•
∗
Γ
•
∗
•
Ω
+
Ω
+
Γ
−
Γ
=
d
d
b
u
d
u
p
d
p
u
u
pl
jk
jki
j
ij
j
ij
j
ij
j
ε
σ
. (9)
(9)
тенглама
муаллақ
боғланмасликлар
усули
ёрдамида
қурилгани
учун
кўриб
чиқилаётган
сирт
(
Келлог
бўйича
регуляр
ва
албатта
силлиқ
бўлмаган
),
умуман
олганда
ён
ёқларга
ва
бурчакларга
эга
бўлиши
мумкин
.
Вазн
23
қийматлари
)
,
(
x
u
ij
ξ
∗
, )
,
(
x
p
ij
ξ
∗
дастлаб
Гёльдер
шартини
қаноатлантирадиган
ва
муайян
силлиқликка
эга
бўлган
ихтиёрий
функциялар
кўринишида
танлаб
олиниши
мумкин
.
Бизнинг
ҳолда
Келвиннинг
фундаментал
ечимлари
қўлланилади
.
Чегаравий
интеграл
тенглама
қуйидаги
кўринишга
эга
:
∫
∫
∫
∫
Ω
•
∗
Ω
•
∗
Γ
•
∗
Γ
•
∗
•
Ω
+
Ω
+
Γ
=
Γ
+
d
d
b
u
d
p
u
d
u
p
u
c
pl
jk
ijk
j
ij
j
ij
j
ij
j
ij
σ
ε
ξ
ξ
ξ
)
(
)
(
)
(
. (10)
Бобнинг
биринчи
бўлимида
чегаравий
интеграл
тенглама
ечимининг
мавжудлиги
ва
ягоналиги
масаласи
кўрилган
.
Интеграл
тенглама
ечимининг
мавжудлиги
ва
ягоналиги
функцияларга
қўйилган
муайян
чекланишлар
би
-
лан
сиқувчи
акс
эттиришлар
усули
ёрдамида
исботланган
.
)
x
,...,
x
,
x
(
x
x
n
2
1
=
ларни
n
ўлчовли
фазодаги
аниқланиш
соҳаси
коорди
-
наталари
деб
оламиз
.
Ўз
моҳиятига
кўра
у
метрикаси
(
)
∑
=
−
=
ρ
n
k
k
k
x
y
)
y
,
x
(
1
2
бўлган
ва
n
ўлчовли
Эвклид
фазосини
ҳосил
қиладиган
n
та
ҳақиқий
сонлар
-
нинг
тартибланган
гуруҳидир
.
Барча
)
x
,...,
x
,
x
(
x
x
n
2
1
=
нуқталар
тўпламини
{
Ω
}
орқали
белгилаймиз
.
{
Ω
}
тўпламда
аниқланган
ва
қийматлар
соҳаси
{N}
тўпламни
ташкил
этувчи
(
)
1,
( ..., )
1,
i
i
n
u
u x
x
i
m
=
=
функцияларни
киритамиз
.
Агар
i
u
лар
коор
-
дината
сифатида
қаралса
,
)
,...,
,
(
2
1
m
u
u
u
u
u
=
лар
метрикаси
i
i
x
m
i
f
g
−
=
Ω
∈
=
,
1
max
)
(
g
f,
ρ
бўлган
,
[ ]
[
]
Ω
N
C
~
ёки
қисқача
[ ]
Ω
C
~
вектор
функциялар
фазосини
ҳосил
қиладиган
чизиқли
фазони
ташкил
этувчи
узлуксиз
вектор
{
u
}
функциялар
тўпламини
ифода
этади
.
Лемма
.
Агар
)
,...,
,
(
2
1
m
u
u
u
u
u
=
векторли
функциялар
кетма
-
кетлиги
[ ]
Ω
C
~
да
фундаментал
бўлса
,
бу
{
k
u
}
векторли
функциялар
кетма
-
кетлигининг
[ ]
Ω
C
~
метрикаси
маъносида
бир
текис
яқинлашишини
билдира
-
ди
.
Чегаравий
интеграл
тенгламани
вектор
кўринишида
тасвирлаймиз
.
Ска
-
ляр
кўпайтмани
i
i
v
u
=
⋅
v
u
кўринишда
қабул
қиламиз
,
умумий
ҳолда
:
2
λ
C
d
Г
d
Г
Г
Г
=
∫
+
∫
+
gL(y)
fy
y
,
бу
ерда
∫
Ω
+
∫
Ω
+
∫
−
∫
+
−
=
−
Ω
Ω
1
2
1
ε
σ
2
Г
*
Г
Г
d
d
d
Г
~
d
Г
~
~
C
pl
b
u
u
p
p
u
u
c
*
*
*
.
Тўлиқ
метрик
фазодаги
ҳар
қандай
сиқувчи
акс
эттириш
фақатгина
бит
-
та
ҳаракатсиз
нуқтага
эга
бўлгани
учун
[ ]
Ω
C
~
тўпламни
ўзига
акслантирамиз
ва
интеграл
тенгламанинг
ечимига
эга
бўладиган
шартларини
топамиз
:
24
1
λ
<
∫
Ε
+
∫
Г
Г
d
Г
d
Г
g
f
1
-
шарти
ва
L
оператори
y
аргумент
бўйича
Липшиц
шартига
)
(
)
(
2
1
2
1
y
,
y
Ly
,
Ly
ρ
Ε
ρ
≤
бўйинса
.
Тасдиқ
:
(10)
интеграл
тенгламанинг
ечими
λ
f
<
Ε
+
∫
∫
Г
Г
d
Г
d
Г
g
шарт
бажарилганда
мавжуд
ва
ягона
бўлади
.
Кўриниб
турибдики
,
∫
Γ
∗
Γ
d
u
ij
мавжуд
бўлади
,
агар
интеграл
остидаги
функция
Келвин
фундаментал
ечими
кўринишида
танлаб
олинган
бўлса
.
∫
Γ
∗
Γ
2
2
d
p
ij
интеграл
Кошининг
бош
қиймати
маъносида
мавжуд
бўлади
,
чунки
2
r
)
x
,
(
М
p
ij
ξ
=
∗
.
Ε
катталиги
0.001
дан
ошиб
кетиши
мумкин
эмас
,
чунки
ки
-
чик
деформациялар
Коши
муносабатларини
қаноатлантиради
деб
қаралди
.
∫
Г
d
Г
g
интеграли
ҳам
Коши
бош
қиймати
маъносида
мавжуд
бўлади
.
Ясси
сирт
учун
-1
λ
матрицанинг
диагонал
компонентлари
2
га
тенг
ва
бурчак
ҳамда
қирралардаги
нуқталар
учун
ҳам
чекланган
бўлади
.
Шундай
қилиб
,
кўриб
чиқилаётган
регуляр
силлиқ
чегаралар
учун
(10)
интеграл
чегаравий
тенглама
ечимининг
мавжуд
бўлишлик
шартларининг
бажарилиши
яққол
кўринади
.
Шуни
таъкидлаш
лозимки
,
келтириб
чиқарилган
шарт
ечимнинг
ягона
ва
мавжуд
бўлиши
учун
етарли
бўлади
,
бироқ
зарурий
бўлмайди
.
Иккинчи
бўлимда
компланарлик
гипотезасининг
аппроксимацияловчи
муносабатлари
асосида
пластиклик
масаласининг
қўйилиши
келтирилган
.
Кучланиш
ва
деформациялар
орасидаги
муносабатларни
қуйидагича
қабул
қиламиз
:
1
2 / 3
ij
ij
ij
ij
ij
i
d
N
P
d
d
N
N P
σ σ
ε
σ
σ
σ
−
=
−
%
%
%
%
%
, (11)
бу
ерда
N
,
P
–
жараён
функционаллари
бўлиб
,
улар
турли
қийматларни
қабул
қилиб
, (11)
муносабатларни
пластиклик
назариясининг
хусусий
кўринишлари
сифатида
намоён
этади
.
Материал
жисмида
юзага
келадиган
юкланиш
жараёнларини
намойиш
этиш
учун
қирқимли
(
кучланишлар
кон
-
центраторили
)
намунанинг
юкланиши
кўриб
чиқилган
.
Юқори
чегара
эркин
,
қуйи
чегара
шарнирли
тиралган
,
ён
томонларига
P
=1.27
МН
/
м
чўзувчи
кучла
-
ри
қўйилган
деб
қаралди
.
Материал
характеристикалари
қуйидагича
:
E=206
ГПа
,
σ
s
=117.7
МПа
,
ν
=0.3,
Е
к
=0.3E. 17-
расмда
кучланишларнинг
изоли
-
ниялари
келтирилган
.
Кузатиш
мумкинки
,
кучланишлар
концентрацияси
ке
-
сиб
олинган
жой
бурчаклари
атрофида
юқори
бўлади
.
25
17-
расм
.
Кучланишлар
изолиниялари
Турли
назариялар
бўйича
ҳисоб
-
китобларнинг
фарқи
мураккаб
юкланиш
яққол
намоён
бўладиган
масалаларда
,
яъни
кўп
параметрли
юкланишда
ёки
жисмларда
кучланишлар
концентратори
мавжуд
бўлганида
юзага
келади
.
Қуйидаги
мисол
буни
намойиш
этади
.
Пластинанинг
қирқиб
олинган
жойи
-
даги
учлар
(18-
расм
)
учун
деформацияланадиган
муҳит
юкламасини
топиш
масаласининг
ечимини
ва
қурилган
деформация
траекторияларини
(19-
расм
)
кўриб
чиқамиз
.
Бобнинг
учинчи
бўлими
мураккаб
юкланиш
шароитида
пластиклик
ма
-
салалари
учун
узилишли
кўчишлар
усулини
жорий
этишга
бағишланган
.
Бу
-
зилишлар
механикаси
масалалари
учун
чегаравий
интеграл
тенгламалар
усу
-
лини
қўллаш
В
.
З
.
Партон
ва
Е
.
М
.
Морозов
ишларида
кўриб
чиқилган
бўлиб
,
бу
ёндашув
ўхшаш
масалаларни
ечиш
учун
энг
қулай
ҳисобланади
.
Битта
ёки
бир
нечта
тор
қирқимли
ёки
тирқишлари
бўлган
жисмлар
масалаларини
ечишга
ёндашувлардан
бири
узилишли
кўчишлар
шаклидаги
чегаравий
эле
-
ментлар
усулини
қўллаш
қабул
қилинган
.
Шунга
ўхшаш
масалалар
геомеха
-
никада
ва
турли
янги
материалларнинг
янги
белгиловчи
муносабатлари
мав
-
жудлиги
туфайли
катта
қизиқиш
ўйғотади
.
15
мм
100
мм
100
мм
30
мм
p
p
ТМУПД
Прандтля
-
Рёйсса
ТМУПД
Прандтля
-
Рёйсса
18-
расм
.
Қирқиб
олинган
пластина
19-
расм
.
Ёриқ
учидаги
деформация
тра
-
екторияси
26
Битта
чегаравий
қирқимга
эга
бўлган
намунанинг
чўзилиши
тўғрисидаги
масала
кўриб
чиқилган
.
Ҳисоблашлар
Прандтл
-
Рёйсс
,
Прагер
назариялари
ва
Ильюшиннинг
деформацион
пластиклик
назариясига
кўра
амалга
оширилган
.
1
2
3
ε
2
ε
1
1
2
3
ε
3
ε
1
1 –
Илюшин
назарияси
, 2 –
Прандтл
назарияси
, 3 –
Прагер
назарияси
20–
расм
.
Деформацияланиш
траекториялари
Ҳисоблашлар
шуни
кўрсатдики
,
деформация
траекториялари
мураккаб
ўртача
эгрилик
кўринишида
келиб
чиқди
.
Ўртача
эгриликка
эга
бўлган
траекториялар
учун
Прагер
ҳамда
Прандтл
ва
Илюшин
назариялари
бўйича
ҳисоблашлар
натижаларини
солиштирамиз
.
20-
расмда
турли
текисликлардаги
деформация
траекториялари
тасвирланган
ва
кўриш
мумкинки
,
Прагер
назарияси
бўйича
олинган
натижалар
Прандтл
назарияси
натижаларига
яқин
туради
(
четланиш
5%
дан
ошмайди
).
Аксарият
амалий
масалаларда
уч
ўлчовли
жисмлар
геометрияси
ва
ташқи
кучлар
тизими
шундай
бўладики
,
уларни
ўққа
нисбатан
симметрик
масалалар
сифатида
қараш
мумкин
.
Бобнинг
тўртинчи
бўлимида
айнан
шун
-
дай
ёндашув
ишлаб
чиқилган
ва
синаб
кўрилган
.
Чап
бурчакда
қаттиқ
мустаҳкамланган
ва
ўнг
учига
чўзадиган
куч
қўйилган
цилиндрик
қобиқнинг
юкланиши
масаласи
кўриб
чиқилган
.
Шу
-
нингдек
,
бошқа
ташқи
кучлар
ҳам
ҳисобга
олинган
:
ҳалқали
ташқи
сиқувчи
куч
,
ички
босим
ва
қисиб
олиш
участкасига
бирикадиган
жой
бўйича
тақсимланган
юклама
(21-
расм
).
h
P
1
P
2
l
P
3
q
a
X
0
x
1
Z
1
-1
P
i
(
λ
)
~
λ
P
1
P
2
P
3
11
9.6
1.2
~
~
~
~
P
4
P
i
(
λ
)
~
λ
P
1
P
2
P
3
11
9.6
1.2
~
~
~
~
P
4
21-
расм
.
Мураккаб
юкланган
цилинд
-
рик
қобиқ
22-
расм
.
Кучларнинг
қўйилиш
кетма
-
кетлиги
27
Кучларнинг
қўйилиш
кетма
-
кетлиги
23-
расмда
кўрсатилган
.
Олинган
ечим
масаланинг
МЮ
-
ЭҲМ
усули
ечими
билан
солиштирилган
. 24-
расмда
цилиндрик
жисмнинг
ясовчиси
бўйлаб
қўйилган
кучланишлар
интенсивли
-
гининг
ўзгариши
акс
эттирилган
.
Бу
ерда
ҳалқали
ҳаракатланишнинг
локал
-
лашуви
жойларида
кучланишларнинг
тўсатдан
ўзгаришини
кузатиш
мумкин
.
24-
расмда
жисм
узунлиги
бўйича
кўчишларнинг
ўзгариш
диаграммаси
ўлчовсиз
катталикларда
келтирилган
σ
i
l
σ
i
l
l
w
~
l
w
l
w
~
23-
расм
.
Жисм
узунлиги
бўйича
куч
-
ланишларнинг
ўзгариши
Пунктир
–
МЮ
-
ЭҲМ
билан
топилган
ечим
,
узлуксиз
–
таклиф
этилган
аппрок
-
симация
асосида
ечим
.
(
( )
s
a
w
w
ε
/
~
=
).
24-
расм
.
Кўчишлар
диаграмаси
Юқорида
келтирилган
масалалар
ечимларининг
кўрсатишича
,
жисмдаги
кучланишлар
тақсимланиши
тўлақонли
ҳисобга
олиниши
учун
мураккаб
юк
-
ланишни
ҳисобга
олиш
талаб
этилади
.
Материаллар
хусусиятларини
янада
тўлиқроқ
ҳисобга
олиш
учун
масалаларни
ечиш
пайтида
МЮ
-
ЭҲМ
усулини
қўллаш
мумкин
.
Бу
ҳолат
мураккаб
юкланиш
шароитидаги
масалаларни
таж
-
рибалар
ёрдамида
олган
ечимни
мураккаб
юкланиш
қурилмасида
эришиш
мумкин
бўлган
максимал
аниқлик
билан
топишга
имкон
беради
.
28
Хулоса
1.
Назарий
ва
тажрибавий
тадқиқотлар
асосида
ўрганилган
амалий
масала
-
ларни
ечишда
конструкция
материалларининг
деформациялаш
хусуси
-
ятларини
тавсифловчи
мураккаб
юкланиш
жараёнларига
нисбатан
турли
пластиклик
назарияларининг
физик
ишончлилиги
чегаралари
аниқланди
.
Бундай
юкланишларни
тавсифлаш
учун
деформация
ва
оқувчан
пластиклик
назариялари
фазовий
мураккаб
юкланиш
жараёнла
-
рида
материалларнинг
сифат
бўйича
хусусиятларини
ифодаламаслиги
аниқланди
.
2.
Аппроксимацияловчи
муносабатларнинг
турли
кўринишлари
жорий
этилишида
МЮ
-
ЭҲМ
усулининг
яқинлашувчи
эканлиги
исботланди
.
Икки
бўғин
юкланиш
жараёнлари
учун
квазичизиқли
аппроксимация
тенгламасининг
дифференциал
аппроксимация
тенгламаси
билан
яқинлашувчанлик
тезлиги
тенг
эканлиги
назарий
ва
амалий
жиҳатдан
исботланди
.
Эгрилиги
ўзгармас
траекториялар
учун
мустаҳкамлик
ко
-
эффициенти
ν≤
0.8,
ва
дастлабки
оддий
кичик
юкланишдан
кейин
эгри
-
лиги
ўзгармас
траекториялар
учун
мустаҳкамлик
коэффициенти
ν
>0.8
бўлган
ҳолларида
квазичизиқли
аппроксимацион
тенгламаси
ва
диффе
-
ренциал
аппроксимацияловчи
тенгламаларининг
яқинлашувчанлик
тез
-
лиги
тенг
эканлиги
аниқланди
.
3.
Турли
изотроп
конструкцион
материаллар
устида
ўтказилган
тажриба
-
лар
асосида
пластиклик
функционалларининг
фундаментал
хусусиятла
-
ри
аниқланди
.
Яқинлашиш
бурчаги
,
P
,
N
ва
σ
&
функционаллари
учун
ян
-
ги
аппроксимациялар
қурилди
.
4.
Материалнинг
мураккаб
юкланиш
ҳолатидаги
деформацияларни
ифода
-
ловчи
муносабатлар
тузилди
.
5.
Мураккаб
юкланиш
шароитида
трансверсал
-
изотроп
жисмнинг
ҳолатини
тавсифловчи
модел
қурилди
ва
унинг
ишончлилиги
тажриба
асосида
исботланди
.
6.
Мураккаб
юкланиш
шароитида
материаллар
шаклларининг
ўзгаришига
сарфланадиган
иш
миқдори
тадқиқ
қилинди
ва
мураккаб
юкланиш
ша
-
роитидаги
иш
оддий
юкланишдаги
ишга
нисбатан
кам
эканлик
кўрсатгичлари
аниқланди
.
7.
Мураккаб
юкланишдаги
механик
жараёнларини
ифодаловчи
муносабат
-
ларнинг
янги
вариантлари
учун
чегаравий
интеграл
тенглама
ечимининг
мавжудлиги
ва
ягоналиги
исботланди
.
8.
Пластиклик
назариясининг
ясси
ва
ўққа
нисбатан
симметрик
масалала
-
рини
ечими
учун
компланарлик
гипотезасига
асосланган
тўғри
чегара
-
вий
элементлар
усули
билан
ечиш
алгоритмлари
ишлаб
чиқилди
.
9.
Компланарлик
гипотезасидан
фойдаланиш
орқали
узилишли
силжишлар
усули
аппроксимацияловчи
нисбат
сифатида
пластиклик
назариясига
жорий
этилди
.
29
НАУЧНЫЙ
СОВЕТ
ПО
ПРИСУЖДЕНИЮ
УЧЁНОЙ
СТЕПЕНИ
ДОКТОРА
НАУК
16.07.2013
Т
/FM.02.02
ПРИ
ТАШКЕНТСКОМ
ГОСУДАРСТВЕННОМ
ТЕХНИЧЕСКОМ
УНИВЕРСИТЕТЕ
И
НАЦИОНАЛЬНОМ
УНИВЕРСИТЕТЕ
УЗБЕКИСТАНА
ТАШКЕНТСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
АБИРОВ
РУСТАМ
АБДУЛЛАЕВИЧ
РАЗВИТИЕ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ
МОДЕЛЕЙ
ПЛАСТИЧНОСТИ
С
УЧЕТОМ
ДЕФОРМИРОВАНИЯ
МАТЕРИАЛОВ
ПРИ
СЛОЖНОМ
НАГРУЖЕНИИ
01.02.04 –
Механика
деформируемого
твердого
тела
(
физико
-
математические
науки
)
АВТОРЕФЕРАТ
ДОКТОРСКОЙ
ДИССЕРТАЦИИ
Ташкент
– 2014
30
Тема
докторской
диссертации
зарегистрирована
в
Высшей
аттестационной
комиссии
при
Кабинете
Министров
Республики
Узбекистан
за
№
30.09.2014/B2014.5.FM135.
Докторская
диссертация
выполнена
в
Институте
механики
и
сейсмостойкости
сооружений
Академии
наук
Республики
Узбекистан
.
Полный
текст
докторской
диссертации
размещен
на
веб
-
странице
научного
совета
16.07.2013.
Т
/FM.02.02
при
Ташкентском
государственном
техническом
университете
и
Нацио
-
нальном
университете
Узбекистана
по
адресу
www.tdtu.uz/tadqiqitchi/dis_matn.htm.
Автореферат
диссертации
на
трех
языках
(
узбекский
,
русский
,
английский
)
размещен
на
веб
-
странице
по
адресу
www.tdtu.uz/ tadqiqitchi/avr_matn.htm
и
Информационно
-
образовательном
портале
ZIYONET
по
адресу
www.ziyonet.uz
.
Научный
консультант
:
Бабамуратов
Камол
Шаймарданкулович
доктор
физико
-
математических
наук
,
профессор
Официальные
оппоненты
:
Абдусаттаров
Абдусамат
доктор
технических
наук
,
профессор
Артиков
Турдали
Усманалиевич
доктор
физико
-
математических
наук
,
профессор
Худайназаров
Хайрулла
доктор
технических
наук
,
профессор
Ведущая
организация
:
Самаркандский
государственный
архитектурно
-
строительный
институт
Защита
диссертации
состоится
«___» __________2014
г
.
в
«____»
часов
на
заседании
науч
-
ного
совета
16.07.2013.
Т
/FM.02.02
при
Ташкентском
государственном
техническом
университете
и
Национальном
университете
Узбекистана
по
адресу
: 100095,
г
.
Ташкент
,
ул
.
Университетская
, 2.
Тел
./
факс
: (99871) 227-10-32; e-mail: tadqiqitchi@tdtu.uz.
Докторская
диссертация
зарегистрирована
в
Информационно
-
ресурсном
центре
Ташкент
-
ского
государственного
технического
университета
за
№
____,
с
которой
можно
ознакомиться
в
ИРЦ
(100095,
г
.
Ташкент
,
ул
.
Университетская
, 2.
Тел
. (99871) 227-10-32).
Автореферат
диссертации
разослан
«___» _______________ 2014
года
.
(
протокол
рассылки
№
____
от
_____________2014
года
).
К
.
А
.
Каримов
Председатель
научного
совета
по
присуждению
учёной
степени
доктора
наук
д
.
т
.
н
.,
профессор
Н
.
Дж
.
Тураходжаев
Ученый
секретарь
научного
совета
по
присуждению
учёной
степени
доктора
наук
к
.
т
.
н
.,
доцент
М
.
М
.
Мирсаидов
Председатель
научного
семинара
при
научном
совете
по
присуждению
учёной
степени
доктора
наук
д
.
т
.
н
.,
профессор
31
АННОТАЦИЯ
ДОКТОРСКОЙ
ДИССЕРТАЦИИ
Актуальность
и
востребованность
темы
диссертации
.
Теория
пла
-
стичности
является
одним
из
важных
самостоятельных
научных
направлений
в
механике
сплошных
сред
.
Требования
максимального
использования
проч
-
ностных
резервов
материалов
,
снижение
материалоёмкости
,
оптимальное
проектирование
во
многом
зависят
от
наличия
и
учета
упругопластических
деформаций
в
теле
конструкции
и
являются
важными
составляющими
задач
инженерной
практики
.
Совершенствование
изделий
и
создание
новых
конструкций
в
машино
-
строении
,
горном
деле
,
авиастроении
,
энергетике
связано
с
привлечением
новых
материалов
,
инновационными
инженерными
решениями
,
включаю
-
щими
произвольные
композиции
многосвязных
тел
,
работающих
в
условиях
сложного
напряженного
состояния
.
Решение
этих
задач
во
многом
зависит
от
оценки
прочностных
ресурсов
изделий
,
где
учет
пластических
свойств
мате
-
риалов
является
необходимым
.
Пластичность
способствует
распределению
локальных
(
местных
)
напряжений
по
всему
объему
материала
,
что
в
свою
очередь
,
позволяет
налагать
значительные
деформации
на
конструкцию
без
её
разрушения
и
более
полно
учитывать
резервы
её
несущей
способности
.
В
системе
уравнений
для
решения
краевых
задач
механики
сплошных
сред
важное
место
занимают
физические
уравнения
.
Эти
соотношения
долж
-
ны
достоверно
описывать
механические
свойства
материала
.
При
этом
необ
-
ходимо
учесть
,
что
в
теории
пластичности
соотношения
между
силовыми
и
кинематическими
характеристиками
не
только
зависят
от
значений
нагрузок
,
но
существенно
обусловлены
последовательностью
их
приложения
.
Отсюда
следует
востребованность
работ
по
развитию
математических
моделей
в
тео
-
рии
пластичности
для
различных
условий
нагружения
.
Постановление
Кабинета
Министров
Республики
Узбекистан
№
191
от
04.11.2012
года
«
О
безопасности
конструкции
автотранспортных
средств
по
условиям
эксплуатации
»
указывает
на
востребованность
диссертационного
исследования
,
исходя
из
новых
задач
современной
техники
,
где
широко
при
-
меняются
новые
материалы
в
таких
изделиях
как
колесные
тормозные
меха
-
низмы
работающих
в
условиях
сложного
нагружения
и
испытывающие
пла
-
стические
деформации
.
Создание
эффективных
методов
расчета
,
анализ
и
поиск
оптимизацион
-
ных
решений
для
задач
прочности
и
устойчивости
путем
построения
досто
-
верных
определяющих
соотношений
для
отдельных
классов
сложного
на
-
гружения
являются
важными
составляющими
проблем
пластичности
.
Изуче
-
ние
фундаментальных
свойств
функционалов
,
описывающих
пластические
деформации
при
сложном
нагружении
,
определение
области
физической
достоверности
существующих
теорий
пластичности
при
различных
видах
на
-
гружения
,
создание
экспериментально
обоснованных
новых
моделей
уравне
-
ний
состояния
тел
значительно
повышают
надежность
получаемых
решений
и
являются
крупной
научной
проблемой
,
имеющей
большое
значение
как
теоретического
,
так
и
прикладного
характера
.
32
Исследования
,
направленные
на
изучение
деформационных
свойств
конструкционных
материалов
,
развитие
и
разработка
математических
моде
-
лей
связаны
с
изучением
процесссов
сложного
нагружения
.
Эти
изыскания
открывают
новые
перспективы
для
использования
материалов
в
различных
отраслях
техники
и
строительства
и
востребованы
современным
состоянием
развития
прикладной
и
фундаментальной
науки
,
так
как
позволяют
находить
новые
инженерные
решения
при
проектировании
изделий
из
конструкцион
-
ных
материалов
в
различных
областях
техники
и
строительства
.
В
связи
с
этим
,
работы
по
изучению
и
учету
сложного
нагружения
в
задачах
пластич
-
ности
применительно
к
различным
материалам
приобретают
динамизм
и
по
-
лучают
новый
импульс
к
развитию
.
Соответствие
исследования
приоритетным
направлениям
развития
науки
и
технологий
Республики
Узбекистан
.
Работа
выполнена
в
соответ
-
ствии
с
приоритетными
направлениями
развития
науки
и
технологий
Рес
-
публики
Узбекистан
:
Энергетика
,
энерго
-
ресурсосбережение
;
Наука
о
земле
по
программе
-
ПФИ
-4 «
Математика
,
механика
и
информатика
».
Обзор
международных
научных
исследований
по
теме
диссертации
.
В
ведущих
научных
центрах
США
(
национальные
лаборатории
Лос
Аламос
и
Оак
Ридж
)
и
России
(
Институт
проблем
механики
,
МГУ
)
исследования
про
-
цессов
сложного
нагружение
при
высоких
температурах
позволили
повысить
прочностные
характеристики
канальных
труб
атомных
реакторов
.
В
лабораториях
Японии
(
технопарк
Цукуба
)
проводимые
эксперименты
при
сложном
циклическом
нагружении
,
привели
к
увеличению
прочностных
ресурсов
лопаток
турбин
энергоустановок
.
В
научных
институтах
Украины
(
Прикладной
механики
,
технической
физики
)
эксперименты
при
криогенных
температурах
привели
к
новым
раз
-
работкам
морозостойких
элементов
космических
агрегатов
.
В
университетах
Финляндии
(
Оулу
),
Франции
(
Гренобль
),
Португалии
(
Авейро
)
исследования
в
области
сложного
нагружения
дали
возможность
найти
энергоемкие
технологии
пластического
формоизменения
металлов
.
Широкий
спектр
экспериментальных
исследований
для
изучения
пове
-
дения
материалов
при
пластическом
деформировании
проводится
при
высо
-
ких
и
криогенных
температурах
,
циклических
нагрузках
и
при
сложном
на
-
гружении
.
Результаты
этих
исследований
находят
свое
применения
при
рас
-
четах
бурильных
труб
,
насосов
,
оболочек
,
машин
и
механизмов
.
В
настоящее
время
в
этих
работах
широко
используются
экспериментальные
установки
различной
номенклатуры
на
сложное
нагружение
.
В
настоящее
время
в
США
(
Мерилендский
и
Стенфордский
университе
-
ты
)
и
Украины
(
институты
Проблем
прочности
и
Прикладной
механики
НАН
Украины
)
проводятся
исследования
фундаментальных
свойств
анизотропных
материалов
при
сложном
нагружении
.
В
лабораториях
Японии
(
университет
г
.
Нагоя
)
и
России
(
ТГТУ
,
Институт
проблем
механики
РАН
,
институт
Гид
-
родинамики
СО
РАН
,
институт
горного
дела
СО
РАН
)
проводятся
экспери
-
менты
по
сложной
разгрузке
,
циклическому
нагружению
различных
мате
-
33
риалов
по
пространственным
траекториям
сложного
нагружения
.
Эти
экспе
-
риментальные
работы
ведут
к
построению
новых
моделей
в
пластичности
.
Степень
изученности
проблемы
.
Из
-
за
многообразия
характера
внеш
-
них
нагрузок
и
внешних
факторов
не
существуют
по
настоящее
время
досто
-
верных
определяющих
соотношений
в
пластичности
,
описывающих
весь
спектр
нагружений
.
Сложность
механизмов
пластического
деформирования
и
трудности
их
математического
описания
не
позволило
до
настоящего
вре
-
мени
установить
приемлемые
для
практических
расчетов
соотношения
меж
-
ду
напряжениями
и
деформациями
для
произвольного
вида
нагружения
.
В
задачах
инженерной
практики
,
связанных
с
проблемами
прочности
,
устойчивости
,
динамики
,
выявлением
резервов
несущей
способности
конст
-
рукций
и
механизмов
используются
гипотезы
феноменологического
характе
-
ра
с
осредненными
статистическими
представлениями
.
Они
не
дают
возмож
-
ности
достоверно
решать
многие
задачи
современной
практики
и
учитывать
все
многообразие
свойств
материалов
.
Классические
теории
пластичности
,
будучи
построены
на
упрощенных
гипотезах
не
могут
описывать
весь
спектр
процессов
сложного
нагружения
возникающего
в
континууме
и
соответственно
имеют
ограниченную
область
достоверного
описания
сложных
процессов
нагружения
.
В
связи
с
этим
,
соз
-
дание
новых
моделей
для
частных
классов
нагружений
,
изучение
функцио
-
налов
пластичности
для
плоских
и
пространственных
процессов
нагружений
,
экспериментальные
исследования
материалов
при
различных
внешних
воз
-
действиях
находятся
в
постоянном
развитии
.
Проблема
формирования
физических
зависимостей
,
описывающих
по
-
ведение
материалов
в
процессе
пластического
течения
,
связана
с
нелинейным
характером
и
необратимостью
деформаций
,
а
также
с
свойствами
возникаю
-
щими
после
выхода
материала
из
упругости
.
Экспериментальные
исследова
-
ния
позволяют
изучать
процессы
пластического
течения
,
деформирование
материалов
при
различных
видах
внешних
воздействий
и
разрабатывать
мо
-
дели
описывающие
различные
процессы
сложного
нагружения
.
В
рамках
феноменологического
подхода
реализуются
два
направления
.
Задача
первого
–
развитие
общих
концепций
для
описания
более
точно
свойств
континуума
,
второго
–
приближенное
инженерное
описание
неупру
-
гих
явлений
для
реализации
в
расчетах
.
Теория
упругопластических
процессов
А
.
А
.
Ильюшина
,
эндохронная
теория
Валаниса
открывают
новые
горизонты
для
описания
ранее
не
учиты
-
ваемых
эффектов
возникающих
при
пластическом
деформировании
.
В
рабо
-
тах
российских
ученых
В
.
А
.
Лихачева
,
П
.
В
.
Трусова
,
польского
механика
З
.
Мроза
,
ученых
Узбекистана
2
В
.
К
.
Кабулова
,
К
.
Ш
.
Бабамуратова
,
Т
.
Буриева
и
созданных
ими
научных
школ
развиваются
физические
теории
пластичности
,
2
Кабулов
В
.
К
.
Алгоритмизация
в
механике
сплошных
сред
. –
Ташкент
:
Фан
, 1979. – 250
с
.
Бабамуратов
К
.
Ш
.,
Ильюшин
А
.
А
.,
Кабулов
В
.
К
.
Метод
СН
–
ЭВМ
и
его
приложения
к
задачам
теории
пла
-
стичности
. –
Ташкент
:
Фан
, 1987. – 288
с
.
Буриев
Т
.
Алгоритмизация
расчета
несущих
элементов
тонкостенных
конструкций
. –
Ташкент
:
Фан
, 1986. –
127
с
.
34
раскрывающие
механизмы
возникновения
необратимых
дисклокаций
в
сплошной
среде
и
приводятся
решения
важных
задач
пластичности
.
Анализ
существующих
работ
показывает
,
что
теоретическое
и
экспери
-
ментальное
развитие
математической
теории
упругопластических
процессов
открывает
перспективу
как
в
описании
фундаментальных
свойств
материа
-
лов
при
пластических
деформациях
,
так
и
инженерный
подход
при
решении
краевых
задач
.
Связь
диссертационного
исследования
с
планами
научно
-
исследовательских
работ
,
отражена
в
следующих
проектах
:
фундаменталь
-
ные
научные
проекты
: 1.10.2.3
“
Исследование
прочности
и
деформаций
уп
-
ругопластических
тел
и
конструкций
в
условиях
сложного
напряженного
со
-
стояния
и
сложного
нагружения
” (2000-2002
гг
.);
Ф
.1.2.3
“
Исследование
и
разработка
методов
анализа
сложной
деформации
в
телах
с
учетом
реальных
свойств
материала
конструкции
в
заданных
условиях
ее
работы
.
Постановка
и
решение
новых
задач
пластичности
на
основе
теоретически
и
эксперимен
-
тально
обоснованных
уравнений
механического
состояния
тел
” (2003-2007
гг
.);
ФА
-08-
Ф
085 “
Теоретические
и
экспериментальные
исследования
и
раз
-
работка
определяющих
уравнений
для
процессов
сложной
деформации
упру
-
гопластических
и
вязкопластических
сред
” (2008-2011
гг
.).
Целью
исследования
является
развитие
теории
упругопластических
процессов
при
сложном
нагружении
,
разработка
достоверных
математиче
-
ских
моделей
деформирования
конструкционных
материалов
на
основе
экс
-
периментального
изучения
свойств
материалов
,
создание
численно
-
аналитических
алгоритмов
расчета
элементов
конструкций
при
сложном
на
-
гружении
с
применением
построенных
моделей
.
В
соответствии
с
поставленной
целью
сформулированы
следующие
за
-
дачи
исследований
:
установление
фундаментальных
свойств
функционалов
пластичности
при
различных
видах
сложного
нагружения
;
построение
теоретически
и
экспериментально
обоснованных
опреде
-
ляющих
соотношений
для
решения
задач
пластичности
при
сложном
нагру
-
жении
;
выявление
и
объяснение
эффекта
снижения
работы
пластического
фор
-
моизменения
материалов
при
сложном
нагружении
;
определение
качественного
и
количественного
характера
свойств
мате
-
риалов
,
проявляемых
при
различных
видах
сложного
нагружения
;
определение
границы
применимости
теорий
пластичности
при
описании
плоских
процессов
сложного
нагружения
;
создания
алгоритмов
для
применения
предлагаемых
моделей
при
реали
-
зации
в
численных
расчетах
.
Объектом
исследования
являются
пластическое
поведение
и
свойства
изотропных
и
анизотропных
тел
,
проявляемые
при
многопараметрическом
сложном
нагружении
.
Предмет
исследования
-
свойства
функционалов
пластичности
,
описы
-
вающих
различные
виды
сложного
нагружения
,
развитие
математических
35
моделей
и
методов
решения
задач
теории
пластичности
при
сложном
нагру
-
жении
.
Методы
исследований
.
В
процессе
исследования
применены
экспери
-
ментальные
методы
,
гипотезы
и
постулаты
теории
пластичности
,
а
также
ме
-
тоды
функционального
анализа
и
численные
методы
граничных
интеграль
-
ных
уравнений
.
Научная
новизна
диссертационного
исследования
заключается
в
сле
-
дующем
:
определены
области
физической
достоверности
теорий
пластичности
применительно
к
рассмотренным
процессам
сложного
нагружения
;
построено
определяющее
соотношение
в
теории
пластичности
на
основе
экспериментального
исследования
изотропных
металлов
;
разработано
уравнение
состояния
для
трансверсально
-
изотропного
тела
с
учетом
экспериментальных
данных
и
теоретических
положений
;
построен
и
реализован
алгоритм
численного
решения
задач
с
учетом
предложенной
модели
определяющего
соотношения
;
экспериментально
доказана
сходимость
метода
«
сложное
нагружение
–
ЭВМ
» (
СН
-
ЭВМ
)
при
различных
вариантах
аппроксимации
определяющих
соотношений
;
доказана
возможность
снижения
работы
пластического
формоизменения
при
сложном
нагружении
и
раскрыты
пути
её
достижения
;
разработана
методика
расчета
на
основе
предложенной
модели
с
помо
-
щью
метода
граничных
интегральных
уравнений
с
практическим
применени
-
ем
для
решения
задач
.
Практические
результаты
исследования
заключаются
в
следующем
:
создана
модель
определяющих
соотношений
,
позволяющая
учитывать
резервы
несущей
способности
конструкций
;
полученные
результаты
имеют
перспективное
развитие
применительно
к
процессам
формоизменения
металлов
в
металлургии
,
что
позволит
эконо
-
мить
энергозатраты
при
технологических
процессах
;
созданные
численные
подходы
к
решению
задач
являются
основой
для
расчетов
оболочечных
и
пластинчатых
конструкций
,
изделий
в
машино
-
строении
,
где
учет
сложного
нагружения
откроет
новые
перспективы
их
применения
.
Достоверность
полученных
результатов
обосновывается
тем
,
что
тео
-
ретические
исследования
основывались
на
использовании
классических
по
-
стулатов
и
гипотез
механики
деформируемого
твердого
тела
,
механики
упру
-
гопластических
процессов
;
экспериментальные
результаты
были
получены
на
апробированном
испытательном
комплексе
СН
-
ЭВМ
,
а
также
сопоставле
-
нием
с
решениями
других
авторов
.
Теоретическая
и
практическая
значимость
результатов
исследова
-
ний
.
Теоретическая
значимость
результатов
исследований
работы
заключа
-
ется
в
том
,
что
полученные
в
диссертации
уравнения
состояния
для
изотроп
-
ных
и
анизотропных
сред
являются
основой
в
изучении
свойств
материалов
,
проявляемых
только
при
сложном
нагружении
.
В
работе
получило
развитие
36
теория
упругопластических
процессов
,
изучены
фундаментальные
свойства
функционалов
пластичности
,
отражающие
качественное
поведение
и
количе
-
ственные
характеристики
свойств
материалов
,
которые
будут
использованы
при
решении
прикладных
задач
в
строительстве
,
машиностроении
и
т
.
д
.
Практическая
значимость
работы
включает
в
себя
численный
метод
рас
-
чета
прикладных
задач
с
учетом
сложного
нагружения
,
который
будет
ис
-
пользован
при
расчетах
элементов
конструкций
с
учетом
их
упругопластиче
-
ского
деформирования
.
В
работе
раскрыты
методы
оптимизации
процессов
формоизменения
металлов
(
штамповка
,
волочение
и
т
.
д
.),
которые
приведут
к
экономии
энергозатрат
на
производстве
.
Внедрение
результатов
исследования
.
Разработанная
в
результате
ис
-
следований
методика
по
определению
устойчивости
трещиноватых
пород
приняты
к
использованию
в
проектной
практике
Государственной
акционер
-
ной
железнодорожной
компании
«
Ўзбекистон
темир
йўллари
»
при
прокладке
новых
путей
и
определении
устойчивости
откосов
на
участке
дороги
Ташгу
-
зар
-
Байсун
,
где
эффектом
явилось
повышение
надежности
и
обеспечение
безопасной
безаварийной
эксплуатации
движения
поездов
(
акт
о
внедрении
от
20.09.2011
г
.).
Полученные
результаты
и
теоретические
положения
по
по
-
строению
определяющих
соотношений
и
программ
расчетов
элементов
кон
-
струкций
,
находящихся
под
воздействием
многопараметрического
нагруже
-
ния
,
использовались
в
рамках
научных
проектов
ГНТП
-16
№
ФА
-
А
16-
Ф
046
«
Разработка
и
внедрение
методов
расчета
трещиноватых
материалов
с
уче
-
том
неупругого
деформирования
в
условиях
сложного
напряженного
состоя
-
ния
»
и
ГНТП
-4
№
А
-4-048 «
Разработка
метода
определения
причин
смятия
обсадных
труб
и
технологии
,
предотвращающей
возможные
осложнения
и
аварии
при
бурении
и
эксплуатации
скважин
» (
заключения
Комитета
по
ко
-
ординации
развития
науки
и
технологий
при
Кабинете
Министров
Республи
-
ки
Узбекистан
от
13.11.2008
и
11.11.2011
гг
.).
Апробация
работы
.
Результаты
исследований
доложены
на
30
научных
конференциях
и
симпозиумах
,
в
том
числе
15
международных
конференциях
:
IMECE ASME (New York, 2001; Boston, 2008); 14
th
USNCTAM (Blacksburg,
2002); Euromech-Mecamat (Liege, 2002; Torino, 2008); ESMC-5 (Thessaloniki,
2003); Development in plasticity and fracture (Cracow, 2004); ECEES (Geneva,
2006); VIII, IX, X
Всероссийских
съездах
по
теоретической
и
прикладной
ме
-
ханике
(
Пермь
, 2001;
Нижний
Новгород
, 2006, 2011);
Международной
кон
-
ференции
“
Прочность
материалов
и
элементов
конструкций
” (
Киев
, 2010).
Диссертация
в
полном
объеме
докладывалась
на
объединенном
семинаре
Института
механики
и
сейсмостойкости
сооружений
Академии
наук
Респуб
-
лики
Узбекистан
,
на
научном
семинаре
по
специальности
01.02.04 – «
Меха
-
ника
деформируемого
твердого
тела
»
при
Научном
совете
16.07.2013.
Т
/FM.02.02.
Опубликованность
результатов
.
По
теме
диссертации
опубликовано
53
научных
труда
,
в
том
числе
23
в
периодических
научных
журналах
,
из
них
8
в
международных
изданиях
.
37
Структура
и
объем
диссертации
.
Диссертационная
работа
состоит
из
введения
,
четырех
глав
,
заключения
,
списка
литературы
из
247
наименова
-
ний
,
и
содержат
198
страниц
текста
,
включая
155
рисунков
и
4
таблицы
.
ОСНОВНОЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ДИССЕРТАЦИИ
Во
введении
обоснованы
актуальность
и
практическая
значимость
ра
-
боты
,
сформулированы
цели
и
определены
основные
задачи
,
решение
кото
-
рых
обеспечивает
достижение
поставленных
целей
,
обоснованы
объект
и
предмет
исследования
,
приведены
практические
результаты
исследования
,
обоснована
достоверность
полученных
результатов
,
раскрыты
теоретическая
и
практическая
значимость
работы
,
приведен
научный
обзор
по
теме
иссле
-
дований
.
Развитие
и
совершенствование
уравнений
механического
состояния
тел
уже
более
века
находится
в
поле
зрения
специалистов
по
механике
.
Среди
предложенных
моделей
широкое
распространение
получили
теории
Прагера
,
Генки
-
Надаи
,
Прандтля
-
Рейсса
,
А
.
А
.
Ильюшина
.
Значительный
вклад
в
развитие
теории
пластичности
внесли
теоретиче
-
ские
и
экспериментальные
работы
А
.
А
.
Лебедева
,
В
.
П
.
Дегтярева
,
А
.
М
.
Жуко
-
ва
,
В
.
Г
.
Зубчанинова
,
Д
.
Д
.
Ивлева
,
А
.
Ю
.
Ишлинского
,
Ю
.
И
.
Кадашевича
,
Т
.
Кармана
,
Л
.
М
.
Качанова
,
В
.
Д
.
Клюшникова
,
В
.
Лоде
,
А
.
К
.
Малмейстера
,
Р
.
А
.
Мизеса
,
В
.
В
.
Москвитина
,
З
.
Мроза
,
В
.
В
.
Новожилова
,
Ф
.
Одквиста
,
И
.
Охаши
,
Б
.
Е
.
Победри
,
В
.
В
.
Соколовского
,
И
.
Г
.
Терегулова
,
А
.
Хаара
,
К
.
Хоэнемзера
,
С
.
Л
.
Христиановича
,
Ю
.
Н
.
Шевченко
,
Е
.
И
.
Шемякина
и
др
.
В
диссертации
проведены
теоретико
-
экспериментальные
исследования
,
базой
которым
служила
математическая
теория
упругопластических
процес
-
сов
А
.
А
.
Ильюшина
.
В
этом
направлении
проводили
исследования
В
.
С
.
Лен
-
ский
,
В
.
ГЗубчанинов
,
Р
.
А
.
Васин
,
А
.
С
.
Кравчук
,
К
.
Ш
.
Бабамуратов
,
В
.
С
.
Бондарь
,
И
.
М
.
Коровин
,
В
.
В
.
Косарчук
,
В
.
И
.
Малый
,
В
.
М
.
Жигалкин
,
В
.
В
.
Гараников
,
П
.
В
.
Трусов
,
Н
.
Л
.
Охлопков
,
Ю
.
Г
.
Коротких
,
В
.
С
.
Гудрамович
,
В
.
Ю
.
Столбов
,
А
.
И
.
Ходжиметов
и
др
.
В
первой
главе
диссертации
на
основе
экспериментов
и
теоретических
положений
рассмотрены
пластические
свойства
конструкционных
материа
-
лов
при
частных
видах
сложного
нагружения
.
Приведены
уравнения
механи
-
ческого
состояния
некоторых
вариантов
определяющих
соотношений
,
при
-
меры
оценки
физической
достоверности
теорий
пластичности
с
использова
-
нием
опытов
на
экспериментальных
установках
кинематического
и
динами
-
ческого
типов
.
В
данной
главе
проведены
квазистатические
эксперименты
по
испытанию
трубчатых
образцов
на
испытательной
машине
кинематического
типа
при
воздействии
осевой
растягивающей
силы
и
крутящего
момента
.
Параграф
1.1
посвящен
анализу
экспериментальных
данных
и
области
достоверности
теорий
пластичности
при
различных
видах
сложного
нагру
-
жения
.
Особый
интерес
представляли
эксперименты
по
траекториям
посто
-
янной
кривизны
после
излома
(
рис
. 1),
рассмотренные
в
параграфе
1.2.
На
графиках
прослеживания
процесса
(
рис
. 2)
отчетливо
видно
падение
напря
-
жений
после
«
нырка
»
и
локального
упрочнения
.
38
‐
40
‐
30
‐
20
‐
10
0
10
20
30
40
50
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Э
1
E4
Э
3
E4
‐
40
‐
30
‐
20
‐
10
0
10
20
30
40
50
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Э
1
E4
Э
3
E4
100
105
110
115
120
125
130
20
50
80
110
140
σ
sE4
100
105
110
115
120
125
130
20
50
80
110
140
σ
sE4
Рис
. 1.
Реализованный
процесс
дефор
-
мирования
(
материал
ЛС
-59)
Рис
. 2.
Прослеживание
процесса
дефор
-
мирования
(
материал
ЛС
-59)
В
параграфе
1.3
исследованы
процессы
нагружения
различных
материа
-
лов
в
виде
траекторий
с
изломом
на
угол
θ
>90
0
(
пространство
деформаций
),
представляющие
сложную
разгрузку
(
рис
. 3,4).
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
‐
100
0
100
200
300
400
500
Э
1
E4
Э
3
E4
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
‐
100
0
100
200
300
400
500
Э
1
E4
Э
3
E4
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
20
40
60
80 100 120 140 160 180 200 220 240
σ
3
σ
1
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
20
40
60
80 100 120 140 160 180 200 220 240
σ
3
σ
1
Рис
. 3.
Реализованный
процесс
дефор
-
мирования
(
ЛС
-59
при
θ
=105
0
)
Рис
. 4.
Процесс
нагружения
(
сталь
-3
при
θ
=156
0
)
Как
для
стали
-3,
так
и
для
латуни
ЛС
-59
при
проведении
экспериментов
при
сложной
разгрузке
углы
изломов
в
пространстве
напряжений
больше
чем
в
пространствах
деформаций
.
Площадь
петли
гистерезиса
(
рис
. 5)
тем
боль
-
ше
чем
больше
угол
излома
и
он
зависит
от
упрочнения
материала
.
Для
ста
-
ли
-3
эта
площадь
больше
чем
для
латуни
ЛС
-59.
Основным
моментом
при
рассмотрении
сложной
разгрузки
остается
,
помимо
исследования
принципа
запаздывания
(
рис
. 6),
нахождение
актуальной
поверхности
текучести
.
Обработаны
экспериментальные
данные
(
параграф
1.4)
по
трехмерным
траекториям
деформирования
,
проведенные
в
лаборатории
Тверского
техни
-
ческого
университета
.
Исследована
физическая
достоверность
теорий
при
рассмотренных
видах
СН
с
выбором
уравнения
состояния
в
виде
:
(
)
σ
σ
σ
σ
2
э
d
P
N
э
Nd
d
−
−
=
, (1)
где
э
,
σ
-
векторы
напряжений
и
деформаций
соответственно
,
N
и
P
-
функ
-
ционалы
пластичности
.
39
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
50
100
σ
Э
E4
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
50
100
σ
Э
E4
‐
0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
0
50
100
150
200
s E4
ϑ
‐
0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
0
50
100
150
200
s E4
ϑ
Рис
. 5.
Диаграмма
нагружения
ЛС
-59
при
θ
=142
0
Рис
. 6.
Угол
сближения
ЛС
-59
при
θ
=142
0
В
параграфе
1.5
исследована
сходимость
метода
СН
-
ЭВМ
при
различ
-
ных
видах
аппроксимаций
определяющих
соотношений
в
численных
и
СН
экспериментах
.
В
работе
в
рамках
экспериментального
исследования
сходи
-
мости
метода
СН
-
ЭВМ
решена
задача
двухпараметрического
нагружения
тонких
цилиндрических
оболочек
при
двузвенных
процессах
нагружения
с
разгрузкой
и
повторными
пластическими
деформациями
с
выбором
аппрок
-
симирующего
соотношения
в
виде
:
λ
σ
σ
d
B
Э
Ad
d
−
=
, (2)
где
A
и
B
–
функции
от
независимого
параметра
λ
.
Во
второй
главе
диссертации
рассмотрены
функционалы
пластичности
при
плоских
процессах
деформирования
,
построены
определяющие
соотно
-
шения
на
основе
обработки
и
анализа
экспериментальных
данных
и
приме
-
нены
эти
результаты
для
решения
краевых
задач
.
Построены
определяющие
соотношения
для
трансверсально
-
изотропного
материала
,
где
введены
пара
-
метры
учета
сложного
нагружения
.
Проведены
эксперименты
на
слабо
ани
-
зотропном
сплаве
Д
-16
с
целью
определения
верности
выбранной
концепции
при
построении
определяющих
соотношений
.
В
параграфе
2.1
рассматриваются
скалярные
функции
,
входящие
в
тен
-
зорно
нелинейные
аппроксимирующие
соотношения
.
Они
требуют
конкрети
-
зации
для
различных
процессов
сложного
нагружения
.
Это
проводится
на
основе
базовых
экспериментов
при
малых
деформациях
.
Далее
,
определяют
-
ся
некоторые
универсальные
свойства
функционалов
пластичности
,
которые
характеризуют
процесс
двухпараметрического
нагружения
в
виде
двузвен
-
ных
ломанных
без
участка
частичной
разгрузки
.
Для
этого
использовалось
соотношение
:
0
0
)
(
p
p
э
d
P
N
э
Nd
d
−
−
=
σ
, (3)
где
1
A
N
&
=
,
θ
cos
/
0
1
A
A
P
&
&
−
=
-
функционалы
пластичности
,
θ
-
угол
излома
траектории
деформации
.
Рассмотрение
поведение
функционала
N
привело
к
его
аппроксимации
в
виде
монотонно
убывающей
кривой
(
рис
. 7).
Общий
вид
поведения
функ
-
ционала
P
определен
на
рис
. 8.
40
G
t
2G
0
∆
s
N
G
t
2G
0
∆
s
N
ds
d
σ
0
P
∆
s
ds
d
σ
0
P
∆
s
Рис
. 7.
Поведение
величины
N
Рис
. 8.
Поведение
величины
P
Построен
график
θ
σ
~
&
в
точке
излома
в
виде
гладкой
кривой
,
которая
представляется
в
виде
:
b
d
arcctg
k
−
−
=
)
(
θ
σ
&
,
где
коэффициенты
будут
на
-
ходиться
из
условий
:
d
э
d
/
0
σ
σ
θ
=
⇒
=
&
;
0
2
/
=
⇒
=
σ
π
θ
&
;
G
2
−
=
⇒
=
σ
π
θ
&
.
Для
задания
физических
соотношений
между
напряжениями
и
деформа
-
циями
в
(3)
нужно
определить
величины
N
,
P
,
θ
и
ϑ
,
из
которых
только
две
являются
линейно
независимыми
.
Таким
образом
,
знание
любой
пары
этих
функционалов
достаточно
для
определения
физических
соотношений
.
Для
функционала
N
предлагается
:
=
+
=
A
AB
э
B
AB
N
3
2
2
2
cos
1
σ
, (4)
где
G
B
A
2
=
,
(
)
θ
λ
2
2
2
sin
/
1
2
−
=
t
G
G
B
.
Для
угла
сближения
ϑ
предложены
различные
аппроксимации
,
которые
охватывают
верхний
и
нижний
пределы
его
варьирования
,
и
где
учтена
зависимость
от
следа
запаздывания
)
(
0
s
λ
.
В
параграфе
2.2
рассматривались
определяющие
соотношения
для
пло
-
ских
процессов
,
которые
реализуются
при
решении
большинства
задач
.
Здесь
согласно
постулату
изотропии
А
.
А
.
Ильюшина
имеем
:
2
2
1
1
q
q
P
P
+
=
σ
, (5)
где
ds
d
Э
q
1
=
,
ds
d
1
2
1
q
q
χ
=
-
единичные
векторы
Френе
,
ϑ
=
cos
σ
P
1
,
ϑ
−
=
sin
σ
P
2
,
а
ϑ
есть
угол
между
векторами
σ
и
ds
/
d
Э
.
Для
угла
сближе
-
ния
ϑ
общий
вид
этого
функционала
предложен
В
.
И
.
Малым
:
∫
=
s
dx
x
x
s
K
0
)
(
)
,
(
χ
ϑ
. (6)
Ядра
K(x,s)
выбирают
,
исходя
из
ранее
предложенных
аппроксимаций
.
Представленное
соотношение
(5)
определено
в
дифференциальной
форме
как
:
3
1
q
q
M
)
cos
(
+
σ
ϑ
−
σ
+
=
σ
•
•
N
N
,
где
1
M
ϑ
χ
σ
=
2
sin
,
2
χ
-
параметр
круче
-
ния
кривой
(
вторая
кривизна
).
41
При
малой
крутке
кривой
можно
принять
(
гипотеза
компланарности
):
(
)
σ
σ
σ
−
−
=
σ
2
Э
Э
d
P
N
Nd
d
, (7)
где
в
общем
случае
σ
ϑ
χ
ϑ
sin
/
−
=
ds
d
N
,
ϑ
σ
cos
1
ds
d
P
=
,
)
(
)
,
(
s
x
s
K
ds
d
χ
ϑ
=
.
В
параграфе
2.3
рассматривается
сложное
нагружение
оболочек
враще
-
ния
при
многопараметрическом
нагружении
и
определение
их
напряженно
-
деформированное
состояние
с
учетом
полученных
экспериментальных
дан
-
ных
для
функционалов
пластичности
.
Рассмотрено
нагружение
параболоида
(
сталь
-3),
где
в
каждом
сечении
возникают
процессы
сложного
нагружения
в
виде
двузвенных
ломанных
.
При
расчетах
теории
Ильюшина
(
ТМУПД
)
и
Прагера
дают
завышенные
зна
-
чения
перемещений
(
рис
. 9,10, U, W –
радиальные
и
тангенциальные
перемещения
,
L
–
длина
образующей
оболочки
)
и
отклонения
увеличиваются
с
развитием
процесса
нагружения
.
-
Прагера
,
-
ТМУПД
,
-
теория
средних
кривизн
Рис
. 9.
Радиальные
перемещения
Рис
. 10.
Тангенциальные
перемещения
В
качестве
следующего
примера
рассмотрено
нагружение
гиперболоида
растягивающей
силой
и
внешним
давлением
.
Случай
интересен
тем
,
что
у
данной
оболочки
отрицательная
гауссова
кривизна
.
Внешняя
нагрузка
зада
-
валась
в
виде
последовательного
приложения
нагрузок
.
Траектории
нагруже
-
ния
,
реализуемые
в
сечениях
оболочки
,
имеют
углы
излома
менее
15
0
.
Как
можно
видеть
из
результатов
(
рис
. 11) (U, W –
радиальные
и
тангенциальные
перемещения
),
значения
,
полученные
различными
теориями
,
близки
.
Таким
образом
,
учет
сложного
нагружения
при
двузвенных
процессах
сложного
на
-
гружения
существенно
сказывается
при
увеличении
угла
излома
.
В
параграфе
2.4
экспериментальные
данные
,
полученные
для
изотроп
-
ных
материалов
,
расширены
для
построения
определяющих
соотношений
для
трансверсально
-
изотропного
материала
.
Разделяя
анизотропную
среду
по
методике
Б
.
Е
.
Победри
,
основанной
на
теории
инвариантов
,
на
ряд
ортого
-
42
нальных
изотропных
частей
,
можно
применить
к
каждой
из
этих
областей
постулат
изотропии
-
Прагера
,
-
ТМУПД
, -
теория
средних
кривизн
Рис
. 11.
Перемещения
в
различных
сечениях
оболочки
На
основании
этого
положения
выведены
следующие
соотношения
:
−
−
+
−
−
=
−
−
+
−
−
=
,
sin
sin
sin
cos
,
sin
sin
sin
cos
13
2
22
2
2
21
21
2
2
21
2
13
1
12
1
1
11
11
1
1
11
1
q
q
Q
Q
Q
q
q
P
P
P
ϕ
χ
ϕ
ϕ
χ
ϕ
ϕ
χ
ϕ
ϕ
χ
ϕ
ϕ
χ
ϕ
ϕ
χ
ϕ
Q
Q
Q
dq
Q
d
dq
d
P
P
P
dp
P
d
dp
d
&
&
&
&
(8)
где
Q, q, P
и
p
есть
длины
соответствующих
траекторий
нагружения
и
де
-
формирования
в
пространствах
трансверсальной
изотропии
,
ϕ
1
,
ϕ
2
–
углы
сближения
,
χ
ij
–
кривизны
траекторий
.
Если
принять
χ
12
=
χ
22
=0,
мы
получим
уравнения
,
основанные
на
гипотезе
компланарности
:
(
)
(
)
+
−
=
+
−
=
.
,
2
21
2
2
21
1
11
1
1
11
N
N
M
dq
d
N
N
M
dp
d
q
Q
Q
Q
Q
q
P
P
P
Pq
P
Далее
,
если
углы
ϕ
1
и
ϕ
2
малы
,
мы
имеем
классическую
теорию
Илью
-
шина
.
Варьируя
значениями
коэффициентов
M
1
,
N
1
,
M
2
,
N
2
,
мы
будем
иметь
различные
варианты
теорий
пластичности
для
трансверсально
-
изотропных
сред
.
К
примеру
,
при
M
1
=
N
1
=2G,
M
2
=
N
2
=2G’
получим
соотношения
для
ани
-
зотропного
упругого
тела
,
а
при
M
1
=2G,
N
1
=dP/dp=F(
э
),
M
2
=2G’,
N
2
=dQ/dq=F’(
э
) -
соотношения
для
теории
Прагера
.
Некоторый
выбор
коэффициентов
в
соотношении
(8)
приводит
к
теории
,
предложенной
А
.
А
.
Халджигитовым
.
Таким
образом
,
предложенная
модель
,
в
43
частном
случае
,
совпадает
с
классической
концепцией
пластичности
.
Данная
модель
предложена
для
редуцированного
стандартного
малосжимаемого
ма
-
териала
и
построена
на
основе
экспериментов
по
плоским
траекториям
и
,
как
следствие
,
предлагается
для
решения
плоских
задач
с
учетом
сложного
ак
-
тивного
нагружения
.
Предполагается
,
что
круткой
кривой
можно
пренебречь
.
Следует
отметить
,
что
для
случая
плоского
напряженного
состояния
и
плоской
деформации
мы
имеем
только
одно
двумерное
пространство
P
1
~P
2
.
Экспериментальное
поведение
сплава
Д
-16
рассмотрено
в
параграфе
2.5.
В
результате
проведения
опытов
(6
экспериментов
)
на
растяжение
и
круче
-
ние
была
обнаружена
слабая
анизотропия
(
до
14%)
сплава
Д
-16.
Образцы
№
45, 18
растягивались
,
образцы
№
38, 10, 8, 15
подвергались
кручению
.
Раз
-
брос
образцов
при
одинаковом
виде
нагружения
не
превышал
3%.
При
проведении
экспериментов
по
траекториям
деформирования
в
виде
двузвенных
ломанных
при
предварительном
кручении
и
предварительном
растяжении
получены
локальные
диаграммы
(
рис
. 12-13
для
образца
№
10).
Как
можно
видеть
,
диаграмма
1
1
~
Э
σ
(
рис
. 12)
имеет
характер
,
прояв
-
ляемый
для
изотропных
металлов
,
описанных
в
главе
1,
и
её
можно
аппрок
-
симировать
в
виде
:
θ
σ
2
1
1
sin
/
arctgB
э
A
=
,
s
э
∆
=
θ
sin
1
,
где
θ
-
угол
излома
траектории
деформирования
.
1
1
Э
1
1
Э
Э
3
3
Э
3
3
Рис
. 12.
Процесс
нагружения
в
1
1
Э
~
σ
Рис
. 13.
Процесс
нагружения
в
3
3
Э
~
σ
След
запаздывания
скалярных
свойств
материала
отчетливо
виден
ниже
на
графиках
.
На
первом
графике
(
рис
. 14)
изображено
нагружение
при
пред
-
варительном
кручении
,
на
втором
(
рис
. 15) –
при
предварительном
растяже
-
нии
.
По
результатам
исследования
поведения
угла
сближения
можно
конста
-
тировать
,
что
падение
cos
ϑ
тем
больше
,
чем
больше
развитость
пластических
деформаций
.
При
этом
поведение
угла
сближения
укладывается
в
рамки
при
-
веденных
выше
аппроксимаций
.
Это
дает
основание
для
данного
материала
также
использовать
принятые
ранее
аппроксимации
.
44
i
σ
i
Э
i
σ
i
Э
i
σ
i
Э
i
σ
i
Э
Образец
№
10
Рис
. 14.
Диаграмма
нагружения
-
образец
№
18,
∗
-
образец
№
41
Рис
. 15.
Диаграммы
нагружения
В
третьей
главе
диссертации
рассмотрены
фундаментальные
свойства
изотропных
материалов
,
проявляемые
при
сложном
нагружении
,
и
их
приме
-
нение
при
решении
технологических
задач
.
В
работах
В
.
Ю
.
Столбова
,
Н
.
А
.
Корякина
и
В
.
Н
.
Лебедева
и
др
.
в
процессах
обработки
металлов
давле
-
нием
было
замечено
,
что
работа
внешних
сил
при
различных
путях
сложного
деформирования
может
иметь
меньшее
значение
,
чем
при
простом
нагруже
-
нии
.
В
экспериментах
,
проведенных
в
Институте
механики
и
сейсмостойко
-
сти
сооружений
АН
РУз
,
также
было
определено
(
параграф
3.1),
что
при
сложном
нагружении
металла
усилие
пластического
формоизменения
снижа
-
ется
по
сравнению
с
простым
нагружением
.
Эти
явления
приводят
к
наруше
-
нию
ассоциированного
закона
текучести
Дракера
и
его
принципа
градиен
-
тальности
при
сложном
нагружении
.
В
обобщенном
представлении
Ходжа
и
Прагера
приращения
полных
деформаций
имеют
вид
:
df
]
ds
J
)
J
,
J
(
Q
s
)
J
,
J
(
P
[
.
d
H
d
ij
ij
kl
ijkl
ij
3
3
2
3
2
5
0
∂
+
+
σ
=
ε
,
где
первое
слагаемое
есть
упругая
составляющая
приращения
деформаций
,
второе
слагаемое
–
его
пластическая
составляющая
,
J
2
и
J
3
–
инварианты
де
-
виатора
напряжений
,
s
ij
–
компоненты
девиатора
напряжений
,
H
ijkl
-
матрица
упругих
коэффициентов
податливости
,
df
–
поверхность
нагружения
,
ij
d
ε
и
kl
d
σ
–
приращения
тензоров
деформаций
и
напряжений
соответственно
.
Можно
определить
,
что
при
движении
по
поверхности
текучести
(
ней
-
тральное
нагружение
)
должны
отсутствовать
приращения
пластических
со
-
ставляющих
деформаций
.
Экспериментальные
данные
показывают
,
что
влияние
сложного
нагружения
на
величину
работы
при
пластическом
дефор
-
мировании
может
быть
существенно
ниже
,
чем
при
простом
нагружении
.
Объяснен
этот
эффект
на
основе
теории
упругопластических
процессов
Ильюшина
и
принципа
запаздывания
векторных
и
скалярных
свойств
мате
-
риалов
.
Сформулирована
следующая
лемма
:
минимум
работы
внешних
сил
для
достижения
заданной
формы
при
пластической
деформации
тела
дости
-
гается
только
при
реализации
процессов
деформирования
с
изломом
.
45
Для
достижения
минимума
работы
внешних
сил
следует
реализовывать
многозвенные
процессы
деформирования
.
В
параграфе
3.2
рассмотрена
задача
оптимального
управления
траекто
-
рией
нагружения
.
Работа
формоизменения
есть
:
∫
∫
=
s
s
ds
Э
d
0
0
cos
ϑ
σ
σ
.
Наложим
некоторые
ограничения
на
геометрию
процесса
деформирования
.
Предполо
-
жим
,
что
каждое
звено
многозвенной
(
n
-
звеньев
)
траектории
имеет
длину
∆
,
траектория
задана
в
виде
зигзага
(
x
i
±
=
β
,
2
/
π
β
≤
i
)
и
изменения
углов
сбли
-
жения
на
каждом
звене
идентичны
.
Определим
,
при
каком
угле
излома
достигается
минимум
функционала
∫ σ
s
Э
d
0
.
Как
следует
из
леммы
,
для
минимизации
работы
формоизменения
нужно
рассматривать
процессы
с
изломом
.
При
таком
выборе
в
общем
слу
-
чае
неизвестны
–
количество
звеньев
n
,
длины
звеньев
∆
s
(
l)
и
углы
изломов
β
(l)
.
В
реальных
процессах
требуется
достичь
заданной
точки
в
пространствах
деформаций
или
напряжений
.
Рассмотрим
траекторию
деформирования
,
в
которой
все
звенья
процесса
деформирования
и
вектор
напряжений
компланарны
.
Не
ограничивая
общно
-
сти
,
согласно
постулату
изотропии
,
можно
рассматривать
процессы
в
плос
-
кости
Э
1
~
Э
2
.
В
этом
случае
задача
определения
направляющих
косинусов
вектора
напряжений
возможна
на
основе
закона
сближения
.
Введем
следую
-
щие
величины
:
)
(
l
α
(
l=
1
,n
)
-
углы
наклона
траектории
деформации
к
оси
O
Э
1
,
)
l
(
)
l
(
)
l
(
1
−
−
=
α
α
β
(
l=
2,
n
)
-
углы
излома
траектории
деформирования
,
]
э
[
)
l
(
)
l
(
∆
=
σ
γ
(
l=
1
,n
) -
углы
наклона
вектора
напряжений
в
точке
излома
к
предыдущему
звену
(
участку
деформирования
),
)
l
(
)
l
(
)
l
(
β
γ
θ
+
=
−
1
(
l=
2,
n
) -
уг
-
лы
наклона
вектора
напряжений
в
точке
излома
к
последующему
звену
(
уча
-
стку
деформирования
).
Положительным
направлением
для
углов
считается
,
если
поворот
от
предыдущего
к
последующему
звену
по
часовой
стрелке
.
Минимум
функционала
∫
=
ult
in
S
S
ds
J
ϑ
σ
cos
min
достигается
при
ограничени
-
ях
ult
in
S
s
S
≤
≤
,
2
π
ϑ
±
≤
и
при
выборе
угла
сближения
в
виде
:
(
)
s
r
arcctg
C
∆
=
λ
ϑ
/
,
где
C
=2
θ
/
π
,
(
)
1
ln
+
−
=
θ
λ
b
r
.
Общее
решение
задачи
для
функции
β
при
равных
s
∆
длинах
звеньев
траектории
есть
:
∆
−
±
=
s
r
arcctg
l
λ
π
π
β
2
2
)
(
.
При
введении
дополнительных
ограничений
в
ос
-
новную
задачу
в
виде
( ) ( ) ( ) ( )
2
1
1
2
1
2
2
2
2
1
−
−
+
≥
+
l
l
l
l
Э
Э
Э
Э
решение
будет
иметь
вид
:
∆
−
−
=
−
s
r
arcctg
l
l
λ
π
π
β
2
2
)
1
(
1
)
(
.
Любое
деформированное
состояние
в
пятимерном
векторном
простран
-
стве
деформаций
может
быть
достигнуто
в
виде
плоской
многозвенной
тра
-
46
ектории
.
Исходя
из
этого
,
сделано
следующее
утверждение
:
При
силовом
воздействии
на
изотропный
материал
всегда
найдется
активный
процесс
сложного
нагружения
,
при
котором
работа
внешних
сил
будем
меньше
чем
при
простом
нагружении
при
достижении
того
же
деформированного
со
-
стояния
.
В
параграфе
3.3
рассмотрен
ряд
технологических
задач
,
при
которых
можно
добиться
снижения
работы
формоизменения
.
В
этом
направлении
из
-
вестны
работы
Н
.
Н
.
Столярова
, L.Sadok & S.Urbansky
и
А
.
С
.
Пшенишнюка
.
Рассмотрен
процесс
волочения
латунной
трубы
сквозь
цилиндрическую
матрицу
(
образующая
конической
матрицы
выражается
как
ax
C
y
−
=
,
C=
113.75
, a=
5.67
,
угол
у
вершины
матрицы
составляет
10
0
)
при
внешней
осевой
силе
P
0
=26948
Па
.
Коэффициент
трения
примем
равным
f
=0.3.
Давле
-
ние
трубы
на
стенки
матрицы
зависит
от
силы
трения
с
параметром
k
=0.15.
Внешняя
нагрузка
в
этом
случае
есть
:
)
r
r
(
L
f
F
q
n
+
π
=
0
1
,
k
q
q
n
1
−
=
.
Диа
-
грамму
связи
между
вектором
напряжений
и
деформаций
выберем
как
:
s
G
A
A
arth
Э
Э
th
A
σ
σ
σ
β
σ
σ
β
β
σ
3
5
,
/
2
,
),
(
1
),
(
=
=
=
=
=
∞
∞
∞
,
348
.
0
,
113796
,
117
=
=
=
µ
σ
МПа
E
МПа
s
.
Рассмотрим
величину
∫
σ
s
s
Э
d
0
,
так
как
именно
эта
часть
работы
дает
нам
возможность
снижать
затраты
на
процесс
формоизменения
.
Как
можно
ви
-
деть
(
рис
. 16),
работа
при
сложном
нагружении
меньше
чем
при
простом
.
-
простое
нагружение
,
-
сложное
нагружение
Рис
. 16.
Работа
формоизменения
В
четвертой
главе
диссертации
рассмотрен
метод
граничных
инте
-
гральных
уравнений
для
решения
задач
пластичности
на
основе
аппроксими
-
рующего
соотношения
Ильюшина
и
c
учетом
сложного
нагружения
.
Рассмотрим
прямой
метод
граничных
элементов
.
Для
задач
теории
пла
-
стичности
тождество
Сомильяны
выводится
на
основе
метода
взвешенных
47
невязок
: 0
,
=
+
•
j
j
ij
b
σ
, 0
=
−
•
j
ij
i
n
p
δ
,
)
(
2
1
,
,
i
j
j
i
pl
ij
e
ij
ij
u
u
•
•
•
•
•
+
=
+
=
ε
ε
ε
,
при
этом
pl
ij
ε
-
рассматриваются
как
начальные
деформации
:
pl
ij
ij
ij
•
∗
•
•
−
=
σ
σ
σ
,
где
kl
ijkl
ij
C
•
∗
•
=
ε
σ
.
Итак
,
при
выводе
граничного
интегрального
уравнения
использовалась
гипотеза
,
что
полная
деформация
состоит
из
суммы
упругой
и
пластической
деформаций
,
и
положение
,
что
разгрузка
происходит
по
упругому
закону
.
Исходя
из
этих
положений
,
тождество
Сомильяны
в
виде
начальных
дефор
-
маций
запишется
в
виде
:
∫
∫
∫
∫
Ω
•
∗
Ω
•
∗
Γ
•
∗
Γ
•
∗
•
Ω
+
Ω
+
Γ
−
Γ
=
d
d
b
u
d
u
p
d
p
u
u
pl
jk
jki
j
ij
j
ij
j
ij
j
ε
σ
.
(9)
Так
как
уравнение
(9)
построено
с
помощью
метода
взвешенных
невя
-
зок
,
то
рассматриваемая
поверхность
Ω
с
границей
Г
,
вообще
говоря
,
может
иметь
ребра
и
углы
(
регулярная
по
Келлогу
и
не
обязательно
гладкая
).
Весо
-
вые
значения
)
,
(
x
u
ij
ξ
∗
,
)
,
(
x
p
ij
ξ
∗
изначально
могут
быть
выбраны
любыми
функциями
,
удовлетворяющими
условию
Гёльдера
и
имеющими
определен
-
ную
гладкость
.
В
нашем
случае
используются
фундаментальные
решения
Кельвина
.
Граничное
интегральное
уравнение
имеет
вид
:
∫
∫
∫
∫
Ω
•
∗
Ω
•
∗
Γ
•
∗
Γ
•
∗
•
Ω
+
Ω
+
Γ
=
Γ
+
d
d
b
u
d
p
u
d
u
p
u
c
pl
jk
ijk
j
ij
j
ij
j
ij
j
ij
σ
ε
ξ
ξ
ξ
)
(
)
(
)
(
. (10)
В
параграфе
4.1
рассмотрен
вопрос
о
существовании
и
единственности
решения
граничного
интегрального
уравнения
.
Существование
и
единствен
-
ность
решения
уравнения
,
налагая
определенные
ограничения
на
функции
,
показано
на
основе
метода
сжимающих
отображений
.
Определим
)
x
,...,
x
,
x
(
x
x
n
2
1
=
как
координаты
области
определения
в
n
-
мерном
пространстве
,
по
сути
,
это
упорядоченная
группа
из
n
действитель
-
ных
чисел
с
метрикой
(
)
∑
=
−
=
ρ
n
k
k
k
x
y
)
y
,
x
(
1
2
,
составляющая
n
-
мерное
арифметическое
Евклидово
пространство
.
Множество
всех
точек
)
x
,...,
x
,
x
(
x
x
n
2
1
=
обозначим
через
{
Ω
}.
Определим
функции
(
)
1,
( ..., )
1,
i
i
n
u
u x
x
i
m
=
=
на
множестве
{
Ω
},
кото
-
рые
принимают
значения
из
множества
{N}.
Если
рассматривать
i
u
как
ко
-
ординаты
,
то
)
,...,
,
(
2
1
m
u
u
u
u
u
=
есть
множество
непрерывных
векторных
функций
{
u
},
которое
образует
линейное
пространство
с
метрикой
i
i
x
m
i
f
g
−
=
Ω
∈
=
,
1
max
)
(
g
f,
ρ
,
образующих
пространство
векторных
функций
[ ]
[
]
Ω
N
C
~
или
кратко
[ ]
Ω
C
~
.
Лемма
.
Если
последовательность
векторных
функций
)
,...,
,
(
2
1
m
u
u
u
u
u
=
в
[ ]
Ω
C
~
фундаментальна
,
то
это
равносильно
равномерной
сходимости
после
-
48
довательности
векторных
функций
{
k
u
}
в
смысле
метрики
в
[ ]
Ω
C
~
.
Как
след
-
ствие
:
множество
[ ]
Ω
C
~
является
полным
.
Выразим
граничное
интегральное
уравнение
в
векторной
форме
.
Опре
-
делим
скалярное
произведение
как
:
i
i
v
u
=
⋅
v
u
,
тогда
в
операторном
виде
имеем
:
2
λ
C
d
Г
d
Г
Г
Г
=
∫
+
∫
+
gL(y)
fy
y
,
где
∫
Ω
+
∫
Ω
+
∫
−
∫
+
−
=
−
Ω
Ω
1
2
1
ε
σ
2
Г
*
Г
Г
d
d
d
Г
~
d
Г
~
~
C
pl
b
u
u
p
p
u
u
c
*
*
*
.
Так
как
всякое
сжимающее
отображение
в
полном
метрическом
про
-
странстве
имеет
только
одну
неподвижную
точку
,
то
отобразим
множество
[ ]
Ω
C
~
в
себя
и
найдем
условия
,
при
которых
интегрального
уравнения
имеет
решение
.
Решение
будет
существовать
и
будет
единственным
если
:
1
λ
<
∫
Ε
+
∫
Г
Г
d
Г
d
Г
g
f
1
-
,
при
условии
,
что
оператор
L
удовлетворяет
условию
Липшица
по
аргументу
y
:
)
(
)
(
2
1
2
1
y
,
y
Ly
,
Ly
ρ
Ε
ρ
≤
.
Утверждение
:
Решение
интегрального
уравнения
(10)
будет
единст
-
венным
и
непрерывным
при
выполнении
условия
λ
f
<
Ε
+
∫
∫
Г
Г
d
Г
d
Г
g
.
Как
можно
видеть
,
интеграл
∫
Γ
∗
Γ
d
u
ij
существует
,
если
подынтегральная
функция
выбрана
в
виде
фундаментального
решения
Кельвина
.
Интеграл
∫
Γ
∗
Γ
2
2
d
p
ij
существует
в
смысле
главного
значения
Коши
,
так
как
2
r
)
x
,
(
М
p
ij
ξ
=
∗
.
Величина
Ε
не
может
превышать
0.001,
так
как
рассматриваются
малые
де
-
формации
,
удовлетворяющие
соотношениям
Коши
.
Интеграл
∫
Г
d
Г
g
также
существует
в
смысле
главного
значения
Коши
.
Для
гладкой
поверхности
диа
-
гональные
компоненты
матрицы
-1
λ
имеют
значение
2
и
для
угловых
точек
и
ребер
также
ограничены
.
Таким
образом
,
выполнение
условий
существования
решения
инте
-
грального
граничного
уравнения
(10)
является
очевидным
для
рассматривае
-
мых
регулярных
гладких
границ
.
Следует
отметить
,
что
выведенное
условие
является
достаточным
для
существования
и
единственности
решения
,
но
не
необходимым
.
В
параграфе
4.2
дана
постановка
задачи
пластичности
на
основе
аппрок
-
симирующего
соотношения
гипотезы
компланарности
.
Соотношения
между
напряжениями
σ
и
деформациями
ε
примем
в
виде
:
ij
i
ij
ij
ij
ij
~
/
~
d
~
P
N
P
N
~
d
N
~
d
σ
σ
σ
σ
⋅
⋅
−
−
σ
=
ε
3
2
1
, (11)
где
N
,
P
-
функционалы
процесса
,
которые
,
принимая
различные
значения
,
определяют
соотношение
(11)
как
частные
теории
пластичности
.
49
Для
демонстрации
процессов
нагружения
,
возникающих
в
теле
материа
-
ла
,
рассмотрен
образец
с
вырезом
(
концентратором
напряжений
)
под
воздей
-
ствием
внешней
силы
.
Верхняя
граница
свободна
,
нижняя
граница
шарнирно
оперта
,
по
боковым
сторонам
приложены
растягивающие
силы
P=1.27
МН
/
м
.
Характеристики
материала
следующие
: E=206
ГПа
,
σ
s
=117.7
МПа
,
ν
=0.3,
Е
к
=0.3E.
Ниже
(
рис
. 17,
размеры
даны
в
см
)
приведены
изолинии
напряже
-
ний
.
Как
можно
наблюдать
,
концентрация
напряжений
высока
в
районе
углов
выреза
.
Траектории
деформирования
у
вершины
выреза
являются
кривыми
средней
кривизны
,
без
явных
изломов
линии
.
Рис
. 17.
Изолинии
интенсивности
напряжений
Отличия
в
расчетах
по
разным
теориям
возникают
в
тех
задачах
,
где
проявляется
явно
сложное
нагружение
,
т
.
е
.
при
многопараметрическом
на
-
гружении
или
при
наличии
концентраторов
напряжений
.
Следующий
пример
демонстрирует
это
.
Рассмотрим
решение
(
ПНС
)
об
определении
НДС
для
пластины
у
вершины
выреза
(
рис
. 18)
и
построенные
траектории
деформирования
(
рис
. 19).
15
мм
100
мм
10
0
мм
30
мм
p
p
ТМУПД
Прандтля
-
Рёйсса
ТМУПД
Прандтля
-
Рёйсса
Рис
. 18.
Пластина
с
вырезом
Рис
. 19.
Траектории
деформаций
в
вер
-
шине
трещины
Материал
имеет
линейное
упрочнение
.
Характеристики
материала
сле
-
дующие
: E=206
ГПа
,
σ
s
=480.7
МПа
,
Е
к
=(C E+
σ
s
)/(E
σ
s
),
C
=
0 2333
.
,
ν
=0.3.
Пла
-
стическая
составляющая
деформаций
имеет
вид
:
(
)
1
/
−
=
s
p
C
σ
σ
ε
,
прило
-
женная
сила
- P=196.2
Н
.
50
Методу
разрывных
смещений
в
задачах
пластичности
при
сложном
на
-
гружении
посвящен
параграф
4.3.
Применение
метода
граничных
интеграль
-
ных
уравнений
для
задач
механики
разрушения
описано
в
работах
В
.
З
.
Партона
и
Е
.
М
.
Морозова
и
считается
,
что
этот
подход
наиболее
удачен
для
решения
подобных
задач
.
При
рассмотрении
задач
с
одной
или
несколь
-
кими
узкими
щелеподобными
вырезами
и
щелями
для
нахождения
решения
удобно
использовать
метод
разрывных
смешений
.
Подобные
задачи
вызыва
-
ют
повышенный
интерес
в
геомеханике
и
в
связи
с
новыми
определяющими
соотношениями
для
различных
видов
новых
материалов
.
Рассмотрена
задача
о
растяжении
образца
с
одной
краевой
трещиной
при
действии
равномерно
распределённой
нагрузки
.
Расчёт
проводился
по
теории
Прандтля
-
Рейсса
,
Прагера
и
по
деформационной
теории
Ильюшина
.
Как
показали
расчеты
,
траектории
деформации
получаются
сложными
(
средней
кривизны
)
и
поэтому
соответствующие
решения
,
полученные
по
теориям
,
требуют
проведения
оценки
физической
достоверности
решений
.
Так
как
траектории
средней
кривизны
лучше
чем
другие
теории
описы
-
вает
теория
Прагера
,
то
были
использованы
положения
этой
теории
и
прове
-
ден
численный
эксперимент
,
для
сравнения
их
с
результатами
расчетов
по
теориям
Прандтля
и
Ильюшина
.
На
рис
. 20
изображены
траектории
дефор
-
мации
в
разных
плоскостях
,
и
,
как
видно
,
расчеты
по
теории
Прагера
близки
к
результатам
,
полученным
по
теории
Прандтля
-
Рёйсса
(
отклонение
не
более
5%).
1
2
3
ε
2
ε
1
1
2
3
ε
3
ε
1
1 –
теория
Ильюшина
, 2 –
теория
Прандтля
, 3 –
теория
Прагера
Рис
. 20.
Траектории
деформирования
Во
многих
практических
задачах
геометрия
трехмерных
тел
и
система
внешних
нагрузок
таковы
,
что
можно
их
рассматривать
как
осесимметрич
-
ные
задачи
.
В
параграфе
4.4
разработан
и
апробирован
именно
этот
подход
.
Рассмотрено
решение
о
нагружении
конечной
цилиндрической
оболоч
-
ки
,
жестко
закрепленной
в
левом
углу
и
нагруженную
растягивающей
силой
на
правом
конце
.
Участвуют
также
и
другие
внешние
силы
:
кольцевая
внеш
-
няя
сжимающая
сила
,
внутреннее
давление
и
распределенная
нагрузка
на
участке
,
прилегающем
к
защемлению
(
рис
. 21).
51
Последовательность
приложения
сил
показана
на
графике
(
рис
. 22).
По
-
лученное
решение
было
сравнено
с
решением
этой
задачи
по
теории
оболо
-
чек
методом
СН
-
ЭВМ
.
Ниже
показаны
(
рис
. 23)
изменения
интенсивности
напряжений
вдоль
образующей
цилиндрического
тела
.
Здесь
можно
наблю
-
дать
резкие
изменения
напряжений
в
месте
локализации
кольцевого
давле
-
ния
.
h
P
1
P
2
l
P
3
q
a
X
0
x
1
Z
1
-1
P
i
(
λ
)
~
λ
P
1
P
2
P
3
11
9.6
1.2
~
~
~
~
P
4
P
i
(
λ
)
~
λ
P
1
P
2
P
3
11
9.6
1.2
~
~
~
~
P
4
Рис
. 21.
Цилиндрическое
тело
при
сложном
нагружении
Рис
. 22.
Последовательность
приложе
-
ния
сил
На
графике
(
рис
. 24)
построены
диаграммы
изменения
смещений
по
длине
тела
в
безразмерных
величинах
(
( )
s
a
w
w
ε
/
~
=
).
Расхождения
с
решени
-
ем
метода
СН
-
ЭВМ
достигает
7%.
Качественная
картина
,
полученная
на
обе
-
их
графиках
,
сохранена
и
точность
приемлема
для
задач
пластичности
.
σ
i
l
σ
i
l
l
w
~
l
w
l
w
~
Рис
. 23.
Значения
интенсивности
на
-
пряжений
вдоль
срединной
поверхно
-
сти
тела
Пунктирная
линия
–
решение
методом
СН
-
ЭВМ
,
сплошная
–
решение
на
основе
предложенной
аппроксимации
Рис
. 24.
Перемещения
полученные
обо
-
лочкой
при
нагружении
Как
показывают
решения
приведенных
выше
задач
,
для
более
полного
учета
распределения
напряжений
в
теле
следует
учитывать
сложное
нагру
-
жение
.
Требуется
проведение
оценки
физической
достоверности
решений
и
учет
погрешностей
в
коэффициенте
запаса
.
Для
более
полного
учета
свойств
материалов
при
решении
задач
следует
использовать
метод
СН
-
ЭВМ
.
Это
позволит
решить
задачи
с
использованием
экспериментов
на
сложное
нагру
-
жение
с
максимальной
точностью
,
которая
достижима
в
экспериментах
.
52
Заключение
В
ходе
выполнения
работы
получены
следующие
результаты
.
1.
На
основе
теоретико
-
экспериментальных
исследований
определены
об
-
ласти
физической
достоверности
теорий
пластичности
для
рассмотрен
-
ных
в
работе
процессов
сложного
нагружения
,
характеризующих
осо
-
бенности
деформирования
конструкционных
материалов
при
решении
прикладных
задач
.
2.
Теоретически
и
экспериментально
доказана
сходимость
метода
СН
-
ЭВМ
при
различных
видах
аппроксимирующих
соотношений
.
Квазили
-
нейный
вариант
аппроксимирующего
соотношения
имеет
одинаковую
скорость
сходимости
с
дифференциальной
зависимостью
для
двузвен
-
ных
процессов
нагружения
.
Для
процессов
нагружений
с
постоянной
кривизной
при
предварительном
простом
участке
нагружения
квазили
-
нейный
вариант
аппроксимации
имеет
одинаковую
скорость
сходимости
для
материалов
с
коэффициентом
упрочнения
ν≤
0.8,
а
для
материалов
с
ν
>0.8 –
при
малых
величинах
предварительного
нагружения
.
3.
На
основе
опытов
с
различными
конструкционными
изотропными
мате
-
риалами
экспериментально
определены
фундаментальные
свойства
функционалов
пластичности
.
Предложены
аппроксимации
для
угла
сближения
и
функционалов
P
и
N
,
модифицированная
аппроксимация
для
функционала
σ
&
.
4.
Построены
определяющие
соотношения
,
учитывающие
сложное
нагру
-
жение
изотропного
материала
.
5.
Построена
модель
для
описания
поведения
трансверсально
-
изотропного
материала
при
сложном
нагружении
и
экспериментально
доказано
,
что
данная
модель
адекватно
описывает
процессы
сложного
нагружения
;
6.
Выявлен
эффект
снижения
работы
формоизменения
материалов
при
сложном
нагружении
и
выведены
условия
,
при
которых
работа
сложно
-
го
нагружения
будет
меньше
работы
чем
при
простом
нагружении
.
7.
Доказано
существование
решения
интегрального
уравнения
и
его
един
-
ственность
с
выбором
предложенного
варианта
аппроксимирующих
со
-
отношений
.
8.
Предложены
алгоритмы
решения
плоских
и
осесимметричных
задач
пластичности
прямым
методом
граничных
элементов
,
основанные
на
гипотезе
компланарности
.
9.
Реализован
метод
разрывных
смещений
с
использованием
гипотезы
компланарности
как
аппроксимирующего
соотношения
в
теории
пла
-
стичности
.
В
диссертационной
работе
,
именно
,
аспект
учета
сложного
нагружения
был
главным
лейтмотивом
проведения
исследований
для
применения
этих
знаний
при
решении
практических
задач
.
53
SCIENTIFIC COUNCIL ON AWARD OF SCIENTIFIC DEGREE OF
DOCTOR OF SCIENCES 16.07.2013.
Т
/FM.02.02 AT TASHKENT STATE
TECHNICAL UNIVERSITY AND NATIONAL UNIVERSITY OF
UZBEKISTAN
TASHKENT STATE TECHNICAL UNIVERSITY
ABIROV RUSTAM ABDULLAEVICH
DEVELOPEMENT OF MATHEMATICAL MODELS
OF PLASTICITY WITH DEFORMATION OF MATERIALS
UNDER COMPLEX LOADING
01.02.04
– M
echanics of deformable rigid div
(physical and mathematical sciences)
ABSTRACT OF DOCTORAL DISSERTATION
Tashkent – 2014
54
The subject of doctoral dissertation is registered the Supreme Attestation Commission of the
Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan in number 30.09.2014/B2014.5.FM135.
Doctoral dissertation is carried out at Institute of mechanics and seismic stability of structures of
the Academy of sciences of the Republic of Uzbekistan.
The full text of doctoral dissertation is placed on web page of Scientific council 16.07.2013.
Т
/FM.02.02 at the Tashkent State Technical University and National University of Uzbekistan to the ad-
dress www.tdtu.uz/tadqiqitchi/dis_matn.htm.
Abstract of dissertation in three languages (Uzbek, Russian, English) is placed on web page to ad-
dress www.tdtu.uz/tadqiqitchi/avr_matn.htm and Information-educational portal “ZIYONET” to address
www.ziyonet.uz
.
Scientific
consultant:
Babamuratov Kamol Shaymardankulovich
doctor of sciences in physics and mathematics, professor
Official
opponents:
Abdusattarov Abdusamat
doctor of sciences in technics, professor
Artikov Turdali Usmanalievich
doctor of sciences in physics and mathematics, professor
Khudaynazarov Khayrullo
doctor of sciences in technics, professor
Leading
organization:
Samarkand state architectural and civil
engineering institute
Defense will take place «___» ______________2014 at _____ at the meeting of scientific
council number 16.07.2013.
Т
/FM.02.02 at the Tashkent State Technical University and National Univer-
sity of Uzbekistan to address: 100095, Uzbekistan, Tashkent, University str.,2. Phone/fax: (99871) 227-
10-32; e-mail:
tadqiqitchi@tdtu.uz
.
Doctoral dissertation is registered in Information-resource centre at Tashkent State technical
university
№
____, it is possible to review it in IRC (100095, Uzbekistan, Tashkent, University str.,2.
Phone: (99871) 246-46-00.
Abstract of dissertation sent out on «___» ______________ 2014 year
(mailing report
№
____on _______________ 2014 year)
K.A.Karimov
Chairman of scientific council on award of scientific
degree of doctor of sciences D.T.S., professor
N.J.Turahodjaev
Scientific secretary of scientific council on award of
scientific degree of doctor of sciences Ph.d in technics
M.M.Mirsaidov
Chairman of scientific seminar under scientific council
on award of scientific degree of doctor of sciences,
D.T.S., professor
55
ANNOTATION OF DOCTORAL OF DISSERTATION
Topicality and demand of the subject of dissertation.
The plasticity is one
of the important independent scientific directions in continuum mechanics. The re-
quirements for maximal using of strength reserves of materials, reduction specific
consumption of materials, optimal designing in more cases depend from presence
and account of plastic deformations in structure and are important problem of en-
gineering practice.
Further development and improvement of products in machine-building, min-
ing, aircraft building, shipbuilding, space technologies are connected with intro-
duction of new materials, optimization of structural solutions, which include arbi-
trary combinations of manifold bodies working in conditions of complex loading.
Consideration of inelastic in particular, plastic properties of material allows to re-
distribute local stresses uniformly along the whole bulk of metal; that lowers the
risk of damage, allows to take into account reserves of bearing capacity.
In system of equations for boundary problems of plasticity the physical equa-
tions has great importance. These correlations have to realistically describe the
mechanical characteristic of material. It should be noted that in plasticity the rela-
tions between force and kinematic characteristics do not contain time component,
but are substantially conditioned by the succession of loads applied. The require-
ments of maximal use of safety reserve of materials, bearing capacity of structures,
economic efficiency, optimal projecting depends on consideration of plasticity
properties. It means that these inquiries are important and demand of practice.
The Resolution of the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan in
number 191 from 04.11.2012 "On safety modes of construction of auto transport
vehicles" underline demands dissertation study. It is coming from new problems of
the modern technology, where are widely used new material in vehicles working in
condition of complex loading and under plastic deformation.
Development of effective methods of design, analysis and search of optimiza-
tion solutions for strength problems, material-consumption of machine-building
products by building determinant relationships for certain classes of multi-
parameter loading is an important component of solution of the problem connected
with plasticity and is in demand in development of modern engineering. The study
of properties of the functional of plasticity under multi-parameter loadings, the
check-up of physical reliability of the theories of plasticity under different types of
loading and derivation of new models of equations of state of the medium – con-
siderably increase an efficiency of calculations in strength problems and present
wide scientific problem of both theoretical and applied character.
Development of effective methods of design, analysis and search of optimiza-
tion solutions for strength problems, material-consumption of machine-building
products by building determinant relationships for certain classes of multi-
parameter loading is an important component of solution of the problem connected
with plasticity and is in demand in development of modern engineering. The study
of properties of the functional of plasticity under multi-parameter loadings, the
check-up of physical reliability of the theories of plasticity under different types of
56
loading and derivation of new models of equations of state of the medium – con-
siderably increase an efficiency of calculations in strength problems and present
wide scientific problem of both theoretical and applied character.
Hence the inves-
tigations of complex loading in strength problems acquire now dynamism and new
impulse to development.
Conformity of research to priority directions of development of sci-
ence and technologies of the Republic of Uzbekistan.
Present work is executed in accordance with priority direction of development
of science and technology of the Republic of Uzbekistan: Energetic,
е
nergy saving
technologies; Earth sciences by program FRP-4 «Mathematics, mechanics and in-
formatics».
International review of scientific researches on the dissertation subject.
In leading scientific centres of USA (Los Alamos and Oak Ridge national
laboratories) and Russia (Institute of mechanics, MSU) the study of complex load-
ing processes at high temperature has allowed to raise of strength of the canal pipes
of atomic reactors.
In Japan laboratories (Tsukuba) the experiments under complex cyclic load-
ing lead to increasing of strength resources of the blades of the power turbines.
In scientific institutes Ukraine (Applied mechanical engineering, Technical
Physics) experiments under cryogenic temperature have brought about new devel-
opment frost-resistant element for space units.
In universities of Finland (Oulu), France (Grenobl), Portugal (Aveyro) the
study in complex loading field enabled to find power-safe technologies for metal
forming processes.
Wide spectra experimental investigations for studying of metal properties un-
der high and cryogenic temperatures, cyclic loading and complex loading are pro-
vided. These results of studies find its application at calculation of drilling col-
umns, pumps, shells, machines and mechanisms. Here are broadly used different
nomenclature experimental test facilities on complex loading.
At present in USA (Maryland and Stanford universities) and Ukraine
(Strength of material and Applied mechanics institutes) are studied of fundamental
characteristic of anisotropic materials under complex loading. In Japan laboratory
(Nagoya university) and Russia (TSTU, Institute of problems of mechanics, insti-
tute of Hydrodynamics) are conducted experiments on complex unloading, cyclic
loading on different materials by spatial path of complex loading. These experi-
mental works lead to building of the new models in plasticity.
Due to multiformity of the character of external loads and external effects
there do not exist now any reliable determinant correlations, which describe the
whole specter of loading. Neither are stated any relations between stresses and
strains for arbitrary form of loading acceptable for practical calculations. Determi-
nation of new models for partial classes of loading is in constant development.
Degree of study of problem.
Due to the complexity and variety of occur-
rence of the mechanisms of plastic deformation, the relations between stresses and
strains for arbitrary type of loading, acceptable for practical calculations were not
yet stated.
57
The requirements of engineering practice, connected with the problems of
strength, stability, dynamics, detection of reserves of bearing capacity of structures
and mechanisms, utilize the hypotheses and preconditions of phenomenon charac-
ter, based on observations and experiments, which are evidently limited and based
on macro-properties of continuum. These approaches cannot reliable to solve mod-
ern practice problems.
The classic theories of plasticity being built on simplified hypothesis can not
describe whole spectrum of complex loading processes appearing in continuum
and have accordingly limited area of the reliable description. Hence, the making
the new models for special classes of loading, study of plasticity functionals for
planar and spatial loading processes, experimental studies of materials under dif-
ferent external influence are found in permanent development
The problem of building of physical dependences, which describe actual be-
havior of materials in the processes of plastic flow, materials behavior presents a
complex problem. The complexities are non-linear character and irreversibility, as
well as a great number of phenomena, occurring after the withdrawal of material
from elasticity. Two directions within frame of
phenomena approach are realized.
The aim of the first of them is a development of general concepts to describe more
exactly the properties of continuum, the second one presents approximate engi-
neering description of inelastic phenomena to realize them in design.
Basic concepts of Iluyshin’s classical mathematical theory of elastic-plastic
processes and Valanis’s endochronic plasticity open the new horizons for descrip-
tion earlier not taken into account the effects appearing at plastic deformation. By
russian V.A.Likhachev, P.V.Trusov, polish Z.Mroz scientists the physical theories
of plasticity are developed. In Uzbekistan
3
the important plasticity problems are
solved by V.K.Kabulov, K.Sh.Babamuratov and T.Buriev.
The development of the models of inelastic behavior of material under differ-
ent types of loading presents both scientific and practical interest. The scientific
analysis shows that theoretical and experimental development to mathematical the-
ory of elastic-plastic processes opens the prospect as in description fundamental
characteristic of material at plastic deformation.
Connection of dissertational research with the plans of scientific-
research works
is reflected in following projects
:
fundamental scientific pro-
jects: 1.10.2.3 «Investigation of strength and deformations of plastic continua at
complex stress state and complex loading» (2000-2002); F.1.2.3 «Investigation and
development complex strain’s analysis approaches at real material properties.
Statement and solution of new plasticity problems on the base of experimental jus-
tified constitutive relations» (2003-2007); FA-08-
Ф
085 «Theoretical and experi-
mental investigations, development of constitutive relations for complex processes
for plastic and viscoelastic continua» (2008-2011).
3
Kabulov V.K. Algorithmization in continua mechanics. – Tashkent: FAN, 1979. – 250p.
Babamuratov K.Sh., Ilushin A.A., Kabulov V.K. CL-computer method and its application to plasticity. – Tashkent:
FAN, 1987. – 288p.
Buriev T. Algorithmization of calculation of bearing elements of thin wall structures. – Tashkent: FAN, 1986. –
127p.
58
Purpose of research
is the development of theory of elastic and plastic
processes, development of experimentally substantiated physically reliable
constitutive relations for partial forms of complex loading, elaboration of
numerical approach and algorithm for solution of plasticity problems with account
of complex loading.
To achieve this goal the following tasks of research are solved:
determination of quality and quantity character of material properties under
different types of complex loading;
determination of the limits of applicability of classical theories of plasticity in
description of discussed processes of complex loading;
statement of fundamental non-linear properties of functional of plasticity un-
der different types of complex loading;
building of theoretically and experimentally substantiated determinant rela-
tions for the solution of the problems of plasticity under complex loading;
investigation and explanation of the effect of decrease of work of plastic
forming of material under complex loading;
building of algorithms for application of offered models in realization in nu-
meric calculations.
Object of research
are plastic behavior of constructive materials and
properties of isotropic and anisotropic materals at multiparametric complex
loading.
Subject of research
are functional of plasticity’s properties at different
types of complex loading, development of mathematical models and
methods for solving of boundary problems of plasticity under complex
loading.
Methods of research.
There are experimental methods, hypotheses and
postulates of mechanics of deformable rigid div, methods of functional analysis,
methods of optimization and numerical approaches for solving of plasticity
problems used in investitions.
Scientific novelty of dissertational research
consists in the following
:
areas of physical reliability of the theories of plasticity are determined in
respect to discussed processes of complex loading;
constitutive relation on the basis of experimental study of isotropic metals is
built;
an equation of state for transversal-isotropic div is derived by experimental
data and theoretical statements;
algorithm for numeric solution of the problems was built and realized for
offered model of determinant relations;
convergence of CL-computer method was experimentally proved under
different options of approximation of determinant relations;
possibility to decrease the work of plastic forming was revealed and proved
under complex loading and the ways to reach it were shown;
method of design was worked out on the basis of offered model with the
method of boundary integral equations with practical application for problem
solution.
59
Practical results
of inquiry
include
:
the constitutive relations for taking into account of reserves of bearing
capability of materials are developed;
perspective development of obtained results consists in the processes of
forming of metals in metallurgy; this allows to safe energy consumption in
technological processes;
numerical approaches is base for mine excavation works, slope stability, drill
pipes and columns, etc. calculation are created.
Reliability of obtained results
is substantiated by the fact that experimental
studies were carried out within the frames of worked out by Ilyushin‘s scientific
school CL-computer method; theoretical studies were based on the use of
postulates and hypothesis continuum mechanics and mechanics of elastic plastic
processes.
Theoretical and practical value of results of research.
Theoretical
value of results of study consists in the fact that constitutive relations for isotropic
and anisotropic materials obtained in dissertation are the bases for the study of ma-
terial properties, displayed under complex loading only. In work the theory of
elastic plastic processes theory are take developing, studied fundamental
characteristic of plasticity functionals, reflecting qualitative behavior and
quantitative features of material properties which will are used at solution of
applied problems.
Practical value of the work includes numeric method of design of applied
problems with account of complex loading.This achievements will be used in
design of drill and case pipes, in determination of the moment of crack initiation in
rock mass. Optimization methods in the processes of forming of metals (stamping,
dragging, pressing-out, etc.), which will lead to energy saving in production
process, are revealed in the work.
Realization of results of inquiry.
Developed in investigation the approach
for of stability of fissure continua are accepted to use in design practice by State
joint-stock railway company «Uzbekistan temir yullari» at laying of the new rail-
ways and determination of escarpment’s stability on Tashguzar-Baysun site, where
effect was increasing to reliability and provision to safe unfailure train traffic (con-
clusion from 20.09.2011
г
.). Theoretical positions and achieved results for calcula-
tion of structural elements under multi parametric loading and developed numeri-
cal methods within framework of scientific projects GNTP-16
№
FA-A16-F046
«Development and introducing the methods of calculation of fissured materials
with taking inelastic deformations under complex stress state» and GNTP-4
№
A-
4-048 «Development of methods of determination of columns damages’ reasons
and technologies of its prevention at drilling and operating of bore holes» were ap-
plied (conclusion of Committee for coordination science and technology develop-
ment under Cabinet of Ministers of Uzbekistan from 13.11.2008 and 11.11.2011).
Approbation of work.
Principal results of dissertation work were reported in
30 scientific seminars, conferences, symposia, congresses, including 15 interna-
tional ones: IMECE ASME (New York–2001; Boston–2008); 14th USNCTAM
(Blacksburg–2002); Euromech-Mecamat (Liege–2002, Torino - 2008); ESMC-5
60
(Thessaloniki–2003); Development in plasticity and fracture (Cracow–2004);
ECEES (Geneva–2006); VIII, IX, X All-Russian congresses on theoretical and ap-
plied mechanics (Perm – 2001; Nijny Novgorod – 2006, 2011); International scien-
tific-technical conference “Strength of materials and elements of structures” (Kiev
– 2010). Full contents of dissertation were reported on united council of Institute of
mechanics and seismic stability of structures of Academy of Sciences of Republic
of Uzbekistan and on scientific seminar by 01.02.04 – “Mechanics of deformable
rigid div” speciality under Scientific council 16.07.2013.
Т
/FM.02.02.
Publication of results.
Basic results of the dissertation in 53 works are
published, 23 of them in scientific periodicals, incliding 8 in international journals.
Structure and volume of dissertation.
Dissertation consists from introduc-
tion, four chapters, conclusion and references with 247 titles. Total volume of the
dissertation contains from 198 pages, including 155 figures and 4 tables.
MAIN CONTENT OF DISSERTATION
In the introduction
the urgency and practical value of the work are substan-
tiated. The aims are given and basic problems are determined; solution of these
problems provides with an achievement of these aims. Scientific novelty is formu-
lated as well as principal statements of the dissertation submitted for defense.
Practical importance and reliability of results obtained are substantiated. It also
contains brief information on all chapters of the dissertation.
The development and improvement of constitutive relations in plasticity al-
ready more age are found into view specialist on mechanics. Amongst offered
models wide spreading have got the theories of Prager, Henki-Nadai, Prandtl,
Reuss, Ilyushin. There are Z.Mroz, D.D.Ivlev, S.L.Hristianovitch, A.Yu.Ishlinskiy,
V.V.Sokolovskiy, L.M.Kachanov, E.I.Shemyakin, V.D.Klyushnikov,
Yu.I.Kadashevich, V.V.Novozhilov, I.Ohashi, Yu.N.Shevchenko, A.A.Lebedev,
V.P.Degtyaryov, A.M.Zhukov, V.G.Zubchaninov, B.E.Pobedrya, V.V.Moskvitin
and others have contributed significant contribution to development
of the plastic-
ity by theirs theoretical and experimental investigations. The mathematical theory
of processes by Ilyushon was the basis for inquiry in presented dissertation work.
In this direction V.S.Lensky, V.G.Zubchaninov, R.A.Vasin, A.S.Kravchuk,
K.Sh.Babamuratov, V.S.Bondar, I.M.Korovin, V.V.Kosarchuk, V.I.Maliy,
V.M.Zhigalkin, V.V.Garanikov, P.V.Trusov, N.L.Ohlopkov, Yu.G.Korotkih,
V.S.Gudramovich, A.I.Hodzhimetov, and others are conducted the investigations.
In the first chapter
to experimental and theoretical study of plastic properties
of construction materials under partial types of complex loading are described.
Equations of mechanical state of some options of constitutive relations are given
here, as well as examples of assessment of physical reliability of partial options of
the theories of plasticity with the use of data of tests in CL-devices of kinematic
and dynamic types. Specific character of metal behavior under complex loading is
the subject of numerous experimental and theoretical works, carried out in ISM,
ITF NAS of Ukraine, IPM MSU, Institute of mining of SB of RAS, TSTU, IMSS
of AS of RUz, Nagoya University and other.
61
Statistic isothermal experiments to test pipe samples on test machine of
kinematic type under the effect of axial tensile force and torsion moment were
carried out within the limits of this work.
Section 1.1 is devoted to the analysis of experimental data and the range of re-
liability of the theories of plasticity for different types of complex loading.
Here a special interest presents the experiments on trajectories of constant
curvature after the break point (Fig.1) discussed in section 1.2. The graphs tracing
the process (Fig.2) distinctly
show the fall in stresses after the drop and local
strengthening. An important role here plays the behavior of convergence angle
ϑ
.
As seen from experiments an angle
ϑ
depends on the degree of the value of plas-
tic strain and material properties. With greater value in the section of preliminary
loading, stabilization of a value of an angle of convergence happens faster.
‐
40
‐
30
‐
20
‐
10
0
10
20
30
40
50
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Э
1
E4
Э
3
E4
‐
40
‐
30
‐
20
‐
10
0
10
20
30
40
50
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Э
1
E4
Э
3
E4
100
105
110
115
120
125
130
20
50
80
110
140
σ
sE4
100
105
110
115
120
125
130
20
50
80
110
140
σ
sE4
Fig.1. Realized strain path (LS-59, k=3)
Fig.2. Strain process (LS-59, k=3)
In section 1.3 the processes of loading of different materials are studied in the
form of trajectories with break point in angle
θ
>900 (field of deformation), which
present complex loading (Fig.3,4).
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
‐
100
0
100
200
300
400
500
Э
1
E4
Э
3
E4
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
‐
100
0
100
200
300
400
500
Э
1
E4
Э
3
E4
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200 220 240
σ
3
σ
1
‐
70
‐
50
‐
30
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200 220 240
σ
3
σ
1
Fig.3. Realized strain path (LS-59 at
θ
=105
0
)
Fig.4. Loading process
(steel-3 at
θ
=156
0
)
Both for steel-3 and brass L
С
-59 in experiments under complex loading break
angles in the field of stresses are greater than in the fields of strains. The greater is
the area of hysteresis loop (Fig.5) the larger is the angle of break; it depends on
strengthening of material. For steel-3 this area is greater that for brass L
С
-59. Prin-
cipal moment in consideration of complex unloading is, besides the study of delay
principle (Fig.6), the finding of actual surface of yielding.
62
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
50
100
σ
Э
E4
‐
10
10
30
50
70
90
110
130
150
0
50
100
σ
Э
E4
‐
0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
0
50
100
150
200
s E4
ϑ
‐
0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
0
50
100
150
200
s E4
ϑ
Fig.5. Loading diagram LS-59 at
θ
=142
0
Fig.6. Angle of alteration LS-59 at
θ
=142
0
Experimental data was processed (section 1.4) on three-dimensional trajecto-
ries of deformation, carried out in last decades in laboratory of Tver Technical
University. Physical reliability of the theories under discussed types of complex
loading with the option of constitutive relation in the form (1) was studied.
(
)
σ
σ
σ
σ
2
э
d
P
N
э
Nd
d
−
−
=
, (1)
here
N, P
– plasticity functionals,
σ
and
э
are stress and strain vectors.
In 1.5 a convergence of CL-computer method under different types of ap-
proximations of constitutive relations was studied in numeric and CL tests. In the
work within experimental study of convergence of CL-computer method a problem
is solved – the problem of two-parametric loading of thin cylinder shells under
two-link processes of loading with unloading and recurring plastic deformations
with the choice of approximating relation in the form of integrated link between
stresses and strains (2).
λ
σ
σ
d
B
Э
Ad
d
−
=
, (2)
here
A, BP
– plasticity functions,
λ
- independent parameter.
In the second chapter
functionals of plasticity in plane processes of defor-
mation, to building of constitutive relations on the basis of processing and analysis
of experimental data and the use of these results to solve boundary problems are
inquired. Constitutive relations for transversal-isotropic material are built,
introducing the parameters of consideration of complex loading. Experiments with
weakly anisotropic alloy D-16 were carried out to determine the correctness of the
concept of building of constitutive relations.
In section 2.1 scalar functions entering tensor non-linear approximating
relations are considered; they demand concretization for different processes of
complex loading. Concretization of these functions is carried out on the basis of
fundamental experiments at small strains. Then some universal properties of the
functionals of plasticity are determined, which characterize the process of two-
parametric loading in the form of two-link broken lines without the part of partial
unloading. The relationship
0
0
)
(
p
p
э
d
P
N
э
Nd
d
−
−
=
σ
, (3)
is used, here
1
A
N
&
=
,
θ
cos
/
0
1
A
A
P
&
&
−
=
,
θ
- is an angle of break of strain
trajectory.
63
Experimental-theoretical consideration of behavior of functionals
N
leads to
its approximation in the form of monotonously decreasing curve (Fig.7). General
character of behavior for functional
P
is shown in figure 8.
G
t
2G
0
∆
s
N
G
t
2G
0
∆
s
N
ds
d
σ
0
P
∆
s
ds
d
σ
0
P
∆
s
Fig.7.
N
value behavior
Fig.8.
P
value behavior
The graph is built
θ
σ
~
&
in breakpoint in the form of smooth curve, which is
presented as:
b
d
karcctg
−
−
=
)
(
θ
σ
&
, where coefficients are found from condi-
tions:
d
э
d
/
0
σ
σ
θ
=
⇒
=
&
θ
;
0
2
/
=
⇒
=
σ
π
θ
&
;
G
2
−
=
⇒
=
σ
π
θ
&
.
To give physical relations between stresses and strains in (3) it is necessary to
determine the values
N
,
P
,
θ
and
ϑ
where only two of them are linearly
independent. So, the knowledge of any pair of these functionals is enough to
determine physical relations. For the functional
N
:
=
+
=
A
AB
э
B
AB
N
3
2
2
2
cos
1
σ
, (4)
here
G
B
A
2
=
,
(
)
θ
λ
2
2
2
sin
/
1
2
−
=
t
G
G
B
. For convergence angle
ϑ
different
approximations are offered, which include upper and lower limits of its variation
and where the dependence on delay trace
)
(
0
s
λ
is taken into consideration.
In 2.2 constitutive relations for plane processes without break were consid-
ered; these relations are realized in majority of problems. According to postulate of
isotropy we have:
2
2
1
1
q
q
P
P
+
=
σ
, (5)
here
ds
d
Э
q
1
=
,
ds
d
1
2
1
q
q
χ
=
- are Frenet’s unit vectors,
ϑ
=
cos
σ
P
1
,
ϑ
−
=
sin
σ
P
2
,
and
ϑ
- is variable angle between vectors
σ
and
ds
/
d
Э
. It was assumed that
stress vector lays in adjoining plane, for convergence angle
ϑ
general form of this
functional in expansion on small parameter was given by V.I.Maliy in the form:
∫
=
s
dx
x
x
s
K
0
)
(
)
,
(
χ
ϑ
(6)
The kernel
K(x,s)
may be chosen from offered earlier approximations. In dif-
ferential form we have:
3
1
q
q
M
)
cos
(
+
σ
ϑ
−
σ
+
=
σ
•
•
N
N
, here
1
M
ϑ
χ
σ
=
2
sin
,
2
χ
- is a parameter of torsion of a curve (the second curvature).
64
At small twist of a curve we may assume (hypothesis of complanarity):
(
)
σ
σ
σ
−
−
=
σ
2
Э
Э
d
P
N
Nd
d
(7),
here in general case
σ
ϑ
χ
−
ϑ
=
sin
ds
/
d
N
,
ϑ
σ
=
cos
ds
d
P
1
.
In 2.3 complex loading of shells of rotation is considered under multi-
parametric loading and determination of their stress-strain state with account of ob-
tained experimental data for functionals of plasticity.
Consider the loading of paraboloid (steel-3) wher in each section there occur
the processes of complex loading in the form of two-link broken lines. In calcula-
tions Ilyushin and Prager theories give higher values of displacements (Fig.9,10)
and deviations increase with the progress of loading process.
-
Prager,
-
Ilyushin,
-
average curvatures theory
Fig.9. Radial displacements
Fig.10. Tangent displacements
As a next example a loading of hyperboloid by tensile force and external
pressure is considered. The case is interesting because this shell has negative
Gaussian curvature. In this example the trajectories of loading realized in sections
of shell have break angles less than 15
0
. According to experimental studies of such
trajectories, carried out earlier, these processes are similar to simple ones and are
well described by Ilyushin’s theory. As seen (Fig.11) the values obtained with dif-
ferent theories are similar. So, an account of complex loading in two-link processes
of complex loading considerably influences on increase of break angle.
In 2.4 experimental data obtained for isotropic materials to constitutive rela-
tions for transversal-isotropic material are expanded. Following B.E.Pobedrya’s
approach, based on the theory of invariants in series of orthogonal isotropic parts,
it is possible to apply the postulate of isotropy to each of these spaces.
Then relationships are derived in the following form:
ϕ
χ
−
ϕ
ϕ
−
χ
+
ϕ
ϕ
−
χ
ϕ
−
=
ϕ
χ
−
ϕ
ϕ
−
χ
+
ϕ
ϕ
−
χ
ϕ
−
=
13
2
22
2
2
21
21
2
2
21
2
13
1
12
1
1
11
11
1
1
11
1
q
sin
Q
sin
Q
q
sin
cos
Q
dq
Q
d
Q
Q
dq
Q
d
q
sin
P
sin
P
q
sin
cos
P
dp
P
d
P
P
dp
P
d
&
&
&
&
, (8)
65
here Q, q, P and p are the lengths of corresponding trajectories of loading and
strains in spaces of transversal isotropy. If assume that
χ
12
=
χ
22
=0, we will obtain
an equation based on hypothesis of complanarity.
- Prager
, - Il’yushin, - average curvatures theory
Fig.11. Displacements in different cross sections of shell
(
)
(
)
+
−
=
+
−
=
2
21
2
2
21
1
11
1
1
11
N
N
M
dq
d
N
N
M
dp
d
q
Q
Q
Q
Q
q
P
P
P
Pq
P
Then if angles
ϕ
1
and
ϕ
2
are small, we have classical Ilyushin’s theory.
Variation of values of coefficients M
1
, N
1
, M
2
, N
2
, will give us different versions
of the theory of plasticity for transversal-isotropic medium. For example at
M
1
=N
1
=2G, M
2
=N
2
=2G’ we will get the relationships for anisotropic elastic div,
and at M
1
=2G, N
1
=dP/dp=F(
э
), M
2
=2G’, N
2
=dQ/dq=F’(
э
) relations for Prager’s
theory. A certain selection of coefficients in relation (8) leads to the theory offered
by A.A.Khaldgigitov. So, offered model in partial case coincides with classic
conception of plasticity. This model is offered for reduced standard slightly-
compressed material and is built on the bases of experiments on plane trajectories
and as a consequence is offered for the solution of plane problems with account of
complex active loading. It is also assumed that the twist of a curve may be
neglected. Relations mentioned above give the possibility to study the processes of
complex loading in anisotropic materials and to solve the problems on more
reliable basis with account of complexity loading processes. It should be noted that
for the case of plane stressed state and plane strain we have one two-dimensional
space P
1
~P
2
only.
Experimental behavior of alloy D-16 under static loading in CL device of
kinematic type is considered in section 2.5. In tests results (6 experiments) on
tension and torsion there was found a slight anisotropy (to 14%) of alloy D-16.
66
Samples
№
45, 18 were tensioned, samples
№
38, 10, 8, 15 were subjected to
torsion. Scatter of samples under the same type of loading does not exceed 3%.
In tests on trajectories of deformation in the form of two-link broken lines at
preliminary torsion and preliminary tension the following local diagrams were ob-
tained (Fig.12-13 for sample
№
10).
As seen the diagram
1
1
Э
~
σ
(Fig.12) has the character revealed for isotropic
metals, described in chapter 1, and it may be approximated in the form:
θ
σ
2
1
1
sin
/
arctgB
э
A
=
,
s
sin
э
∆
=
θ
1
, where
θ
- is an angle of break of trajectory
of deformation.
1
1
Э
1
1
Э
Э
3
3
Э
3
3
Fig. 12. Loading process in
1
1
Э
~
σ
Fig.13. Loading process in
3
3
Э
~
σ
As in isotropic case, there does not occur any considerable increase for in in-
tensity of stresses. It should be noted that with anisotropy in given material “von
Mises’ yielding surface” will have a form of ellipsoid. That is the drop in intensity
of stresses in absolute value does not lead to unloading. Delay trace of scalar prop-
erties of material is vividly seen in graphs given below. The first graph (Fig.14)
shows loading at preliminary torsion, the second (Fig. 15) - at preliminary tension.
In study of behavior of an angle of convergence we may state that the drop of
cos
ϑ
is greater the greater is the progress of plastic strains. Here behavior of an an-
gle of convergence is confined by the limits of above mentioned approximations.
This gives grounds to use assumed earlier approximations for this material.
i
σ
i
Э
i
σ
i
Э
i
σ
i
Э
i
σ
i
Э
sample
№
10
Fig.14. Loading diagram
- sample
№
18,
∗
- sample
№
41
Fig.15. Loading diagram
67
In the third chapter
fundamental properties of isotropic materials and their
application to the solution of technological problems are considered; these proper-
ties appear under complex loading. In works by V.Yu.Stolbov, N.A.Koryakin and
V.N.Lebedev in studies of metal processing by pressure it was observed that the
work of external forces under different types of complex loading is less than under
simple loading. In the first section the experiments carried out in the Institute of
Mechanics and Seismic Stability of Structures are considered. It was stated that
under complex loading of metal the force of plastic forming decreases in
comparison with simple tension, pure shear or other type of simple loading. These
phenomena lead to violation of Drucker’s associated law of yielding and its
gradient principle under complex loading. In Hodge and Prager generalized view,
increments of full strains has the form:
df
]
ds
J
)
J
,
J
(
Q
s
)
J
,
J
(
P
[
.
d
H
d
ij
ij
kl
ijkl
ij
3
3
2
3
2
5
0
∂
+
+
σ
=
ε
,
here the first summand is an elastic component of increment of strains, the second
one – its plastic component,
J
2
and
J
3
– invariants of deviators of stresses,
s
ij
–
components of deviators of stresses,
H
ijkl
– matrix of elastic coefficients of
yielding,
df
– the surface of loading,
ij
d
ε
and
kl
d
σ
- increments of tensors of
strains and stresses respectively. It may be determined that in motion along the
surface of yielding (neutral loading) increments of plastic components of strains
are absent. An attempts to build the surfaces of yielding in space of strains give
similar results under neutral loading. The experimental data gives the reason to
consider that the effect of complex loading on the value of work at plastic defor-
mation may be considerably less, than in simple loading.
To explain this effect is possible on the basis of Ilyushin’s theory of elastic-
plastic processes and the principle of delay of vector and scalar properties of
material. We will advance the following
lemma
: minimum of work of external
forces to achieve a given form in plastic deformation of a div is reached only in
realization of the processes of deformation with a break.
This means that to achieve the minimum of work of external forces, multi-
link processes of deformation should be realized.
In the
second section
a problem of optimal control of loading trajectory is
considered. We will express the work of forming as:
∫
∫
=
s
s
ds
Э
d
0
0
cos
ϑ
σ
σ
.
Superimpose some limitations on geometry of the process of deformation. Assume,
that all links of multi-link (
n
- links) trajectory are equal to
∆
, trajectory in the form
of zigzag (
x
i
±
=
β
,
2
/
i
π
β
≤
) and changes of convergence angles in each link are
identical. Determine, at which angle of break, the minimum of functional
∫ σ
s
Э
d
0
is
reached. As follows from lemma for minimization of the work of forming it is
necessary to consider the processes with a break. At such choice in general case the
number of links
n
, lengths of links
∆
s
(
l)
and break angles
β
(l)
are unknown. In real
processes it is required to reach a given point in stress and strain spaces.
68
The trajectory of deformation, where all links of the process of deformation
and vector of stresses are complanar. This deformed state meets a wide class of
problems of the theory of plasticity. Not restricting the generality according to
postulate of isotropy, the processes may be considered in plane
Э
1
~
Э
2
. In this case
the problem of determination of directing cosines of the vector of stresses could be
solved on the basis of a law of convergence. We will introduce the following
values:
)
(
l
α
(
l=
1
,n)
– angles of inclination of trajectory of deformation to O
Э
1
axis
)
l
(
)
l
(
)
l
(
1
−
−
=
α
α
β
(l=2,n)
– angles of break of trajectory of deformation,
]
э
[
)
l
(
)
l
(
∆
=
σ
γ
(l=
1
,n)
– angles of inclination of stress vector in the point of break
to preceding link (section of deformation),
)
l
(
)
l
(
)
l
(
β
γ
θ
+
=
−
1
(l=2,n)
– angles of
inclination of stress vector in the point of break to subsequent link (section of
deformation). Positive direction of angles is determined when the turn from
preceding link to subsequent one is clockwise. Find the minimum of functional
∫
=
ult
in
S
S
ds
cos
min
J
ϑ
σ
, at limitations
ult
in
S
s
S
≤
≤
,
2
π
ϑ
±
≤
. When selecting the angle
of convergence as:
(
)
s
r
Carcctg
∆
=
λ
ϑ
/
, where
C
=2
⋅θ
/
π
,
(
)
1
ln
+
−
=
θ
λ
b
r
,
general solution of the problem for function
β
at equal
s
∆
lengths of links of
trajectories is:
∆
−
±
=
s
r
arcctg
)
l
(
λ
π
π
β
2
2
. When introducing additional limi-
tations into basic problem in the form
( ) ( ) ( ) ( )
2
1
1
2
1
2
2
2
2
1
−
−
+
≥
+
l
l
l
l
Э
Э
Э
Э
the solution
is:
∆
λ
−
π
π
−
=
β
−
s
r
arcctg
)
(
l
)
l
(
2
2
1
1
. According to postulate of isotropy the im-
age of the process of loading does not depend on the procedure of rotation and re-
flection. In that case any deformed state in five-dimensional vector space of
deformation may be reached in the form of plane multi-link trajectory. Hence, we
will make the following
statement:
At force effect on isotropic material there al-
ways could be found an active process of complex loading, when the work of ex-
ternal forces is less than in simple loading, reaching the same deformed state.
In the
third section
a number of technological problems, which may lead to
reduction of work on forming, is considered. Works of N.N.Stolyarov, L.Sadok &
S.Urbansky, A.S.Pshenishnyuk are known in this direction. The process of drag-
ging of brass pipe through cylinder matrix (outer generating line of conical matrix
is expressed as
ax
C
y
−
=
, C=113.75, a=5.67,
an angle at the vertex of matrix is
10
0
)
at external axial force P
0
=26948Pa. Coefficient of friction is taken as f=0.3.
pipe pressure on the walls of a matrix depends on friction forces with parameter
k=0.15. External load in this case is:
)
r
r
(
L
f
F
q
n
+
π
=
0
1
,
k
q
q
n
1
−
=
. Diagram of
connection between vectors of stresses and strains is taken in the form:
s
,
/
G
,
A
),
A
(
arth
Э
),
Э
(
Ath
σ
=
σ
σ
=
β
σ
=
σ
β
=
β
=
σ
∞
∞
∞
3
5
2
1
348
0
113796
117
.
,
MPa
E
,
MPa
s
=
µ
=
=
σ
69
- simple loading, - complex loading
Рис
.16. Forming work
Consider the value of
∫
σ
s
s
Э
d
0
, as this very part of the work gives us a possibil-
ity to reduce expenditure on the process of forming. In calculation of the work, de-
formations of equidistant layer were taken as equal to deformations of median sur-
face. This admitted in the first approximation for the analysis of quality nature. As
seen (Fig.16) the work under complex loading is less than under simple one.
In the forth chapter
a method of integral equations is considered
for the so-
lution of problems of plasticity on the basis of Ilyushin’s approximating relation
and account of complex loading. Consider direct method of boundary elements,
which is based on relations called Somigliana’s identity, which expresses dis-
placements in any point of studied div through boundary integrals.
For the problems of the theory of plasticity Somigliana’s identity is derived
on the basis of equations of DMBE, written in increments with the use of the
method of weighted misalignments:
0
,
=
+
•
j
j
ij
b
σ
0
=
−
•
j
ij
i
n
p
δ
)
(
2
1
,
,
i
j
j
i
pl
ij
e
ij
ij
u
u
•
•
•
•
•
+
=
+
=
ε
ε
ε
,
here
pl
ij
ε
-are considered as initial deformations
pl
ij
ij
ij
•
∗
•
•
−
=
σ
σ
σ
,
где
kl
ijkl
ij
C
•
∗
•
=
ε
σ
So, in derivation of boundary integral equation the hypothesis is used that full
deformation consists of the sum of elastic and plastic deformation and the
statement that unloading occurs on elastic law. Hence Somigliana’s identity in the
form of initial strains is written in the form:
∫
∫
∫
∫
Ω
•
∗
Ω
•
∗
Γ
•
∗
Γ
•
∗
•
Ω
+
Ω
+
Γ
−
Γ
=
d
d
b
u
d
u
p
d
p
u
u
pl
jk
jki
j
ij
j
ij
j
ij
j
ε
σ
(9)
As an equation (9) is built with the method of weighted misalignments,
discussed surface, generally speaking, may have webbings and angles (Kellog’s
regular and not necessarily smooth). Weight values of
)
,
(
x
u
ij
ξ
∗
,
)
,
(
x
p
ij
ξ
∗
from the
70
beginning may be chosen by any functions satisfying Hölder’s condition and
having certain smoothness. In our case Kelvin’s fundamental solutions are used
Boundary integral equation has the form:
∫
∫
∫
∫
Ω
•
∗
Ω
•
∗
Γ
•
∗
Γ
•
∗
•
Ω
+
Ω
+
Γ
=
Γ
+
d
d
b
u
d
p
u
d
u
p
u
c
pl
jk
ijk
j
ij
j
ij
j
ij
j
ij
σ
ε
ξ
ξ
ξ
)
(
)
(
)
(
(10)
In 4.1
a problem of existence and uniqueness of solution of boundary integral
equation is considered. Existence and uniqueness of Fredholm’s equation with cer-
tain limitations for functions, is shown by the method of compressing images.
Determine
)
x
,...,
x
,
x
(
x
x
n
2
1
=
as coordinates of the area of determination in n-
dimensional space, in essence, this is ordered group from n real number with met-
ric
(
)
∑
=
−
=
ρ
n
k
k
k
x
y
)
y
,
x
(
1
2
forming n-dimensional arithmetic Euclidian space.
The multitude of all points
)
x
,...,
x
,
x
(
x
x
n
2
1
=
is designated by
Ω
}.
Determine the function
m
i
x
x
u
u
n
i
i
,
1
)
...,
(
,
1
=
=
determined on multitude
{
Ω
}, which acquire the values on multitude {N}. if to consider
i
u
as coordinates,
then
)
,...,
,
(
2
1
m
u
u
u
u
u
=
are multitude of continuous vector functions {
u
} which
forms linear space with metric
i
i
x
m
i
f
g
−
=
Ω
∈
=
,
1
max
)
(
g
f,
ρ
forming the space of vector
functions
[ ]
[
]
Ω
N
C
~
or briefly
[ ]
Ω
C
~
.
Lemma
.
If succession of vector functions
)
,...,
,
(
2
1
m
u
u
u
u
u
=
in
[ ]
Ω
C
~
is
fundamental, this is similar to uniform convergence of succession of vector
functions {
k
u
} in the sense of metric in
[ ]
Ω
C
~
. Consequence
-
Multitude
[ ]
Ω
C
~
is a
full one.
We will express boundary integral equation in vector form. Determine scalar
product as:
i
i
v
u
=
⋅
v
u
, then in general case we may write:
2
λ
C
d
Г
d
Г
Г
Г
=
∫
+
∫
+
gL(y)
fy
y
where
∫
Ω
+
∫
Ω
+
∫
−
∫
+
−
=
−
Ω
Ω
1
2
1
ε
σ
2
Г
*
Г
Г
d
d
d
Г
~
d
Г
~
~
C
pl
b
u
u
p
p
u
u
c
*
*
*
As any compressing image in full metric space has only one immovable point,
we will reflect the multitude
[ ]
Ω
C
~
in itself and will find the conditions under
which the solution of integral equation has a solution. The solution will exist and
be unique if:
1
λ
<
∫
Ε
+
∫
Г
Г
d
Г
d
Г
g
f
1
-
, under condition that operator
L
satisfies
Lipschitz’s condition on argument
y
:
)
(
)
(
2
1
2
1
y
,
y
Ly
,
Ly
ρ
Ε
ρ
≤
.
Statement:
Solution of integral equation (10) will be unique and continuous
when condition
λ
f
<
Ε
+
∫
∫
Г
Г
d
Г
d
Г
g
is fulfilled.
71
As seen an integral
∫
Γ
∗
Γ
d
u
ij
exists if under-integral function is chosen in the
form of Kelvin’s fundamental solution. Integral
∫
Γ
∗
Γ
2
2
d
p
ij
exists in the sense of
Cauchy’s principal value as
2
r
)
x
,
(
М
p
ij
ξ
=
∗
. The value
Ε
could not exceed 0.001,
as small strains are considered; they satisfy Cauchy’s relations. Integral
∫
Г
d
Г
g
also
exists in the sense of Cauchy’s principal value. For smooth surface diagonal
components of matrix
-1
λ
have the value 2 and for angle points and webbings are
limited too.
So, fulfillment of conditions of existence of solution of integral boundary
equation (10) is evident for discussed regular smooth boundaries. It should be
noted that derived condition is enough for existence and uniqueness of solution,
but not a necessary one.
In 4.2
a statement of the problem of plasticity on the basis of approximating
relation of the hypothesis of complanarity is given.
Correlations between stresses
σ
and strains
ε
are taken in the form:
ij
i
ij
ij
ij
ij
~
/
~
d
~
P
N
P
N
~
d
N
~
d
σ
σ
σ
σ
⋅
⋅
−
−
σ
=
ε
3
2
1
, (11)
where N, P – are functionals of the process, which, acquiring different values,
constitutive relation (11) as partial theories of plasticity.
To demonstrate the processes of loading, appearing in the div of material,
the loading of a sample with cutting is considered. Upper boundary is free, lower
one is supported in hinges, tensile forces P=1.27MN/m are applied on side parts.
Material are as follows E=206GPa,
σ
s
=117.7Mpa,
ν
=0.3,
Е
к
=0.3E, that is material
has linear strengthening. Below (Fig.17) isolines of stresses are given. As may be
observed stress concentration is high in the places of cutting angles.
Fig.17. Stress intensities’ isolines
Differences solutions by different theories appear in problems where complex
loading is manifested explicitly, that is at multi-parameter loading or with concen-
trators of stresses in the bodies. The following example demonstrates it. Let’s con-
sider a plate near cutting zone (Fig.18) and built trajectories of deformation (Fig.19).
72
15
мм
100
мм
100
мм
30
мм
p
p
ТМУПД
Прандтля
-
Рёйсса
ТМУПД
Прандтля
-
Рёйсса
Fig.18. Plane with cutting
Fig.19. Strain path near crest of cutting
Material has linear strengthening. Characteristics of material are taken as fol-
lows: E=206GPa,
σ
s
=480.7Mpa,
Е
к
=(C E+
σ
s
)/(E
σ
s
),
C
=
0 2333
.
,
ν
=0.3. In this case
plastic constituent of strain will have the form:
(
)
1
/
−
⋅
=
s
p
C
σ
σ
ε
. Applied force is
P=196.2N.
Section 4.3
is devoted to the displacements discontinuity method in problems
of plasticity under complex loading. An application of the method of boundary in-
tegral equations for problems of fracture mechanics in works V.Z.Parton and
E.M.Morozov are described and it is considered that this approach is the most con-
venient for the solution of so kind of problems. One of approaches in considering
the problems with one or several slot-like cuttings and slits is the use of the BEM
in the form of displacements discontinuity. Similar problems arouse heightened in-
terest in geomechanics and in connection with new constitutive relations for differ-
ent types of new materials. The problem is considered on a tension of a sample
with one boundary crack under the effect of uniformly distributed load Calcula-
tions were carried out in accordance with Prandtl-Reis, Prager theories and Ilyu-
shin’s theory. As seen form calculations, trajectories of deformation turn out to be
complex (average curvature) and so corresponding solutions obtained from theo-
ries, require to conduct an assessment of physical reliability of solutions.
1
2
3
ε
2
ε
1
1
2
3
ε
3
ε
1
1 – Ilyushin’s theory, 2 – Prandtl theory, 3 – Prager theory
Fig.20. Strain trajectories
73
As trajectories of average curvature are better described by Prager’s theory,
we will use calculations by this theory (that is, carry out numeric experiment) to
compare them with results of calculations by Prandtl and Ilyushin theories. Figure
20 shows trajectories of deformations in different planes and as seen calculations
by Prager theory are similar to ones by Prandtl-Reis (deviation no more than 5%).
In many practical problems geometry of three-dimensional bodies and the
system of external loads is such that it is possible to consider them as axial-
symmetric problems. In 4.4 this approach is worked out and approved.
Solution of a loading of finite cylinder shell is considered; this shell is rigidly
fixed in left angle and loaded by tensile force on the right end. Other external
forces also participate in the process: circular internal compressing force, internal
pressure and distributed load in a section adjoining the fixing (Fig.21)
h
P
1
P
2
l
P
3
q
a
X
0
x
1
Z
1
-1
P
i
(
λ
)
~
λ
P
1
P
2
P
3
11
9.6
1.2
~
~
~
~
P
4
P
i
(
λ
)
~
λ
P
1
P
2
P
3
11
9.6
1.2
~
~
~
~
P
4
Fig.21. Cylindrical div under complex
loading
Fig.22. Consequences of applied forces
Succession of force application is shown in graph (Fig.22). Obtained solution
was compared with solution of this problem by theory of shells with CL-computer
method. Below (Fig.23) the change in intensity of stresses is shown along outer
generating line of cylinder div. Sharp changes in stresses may be observed in
points of localization of circular pressure.
σ
i
l
σ
i
l
l
w
~
l
w
l
w
~
Fig.23. Stress intensity along generatrix of
cylinder div
dashed line – solution by CL-computer
approach, solid line – solution by suggested
approximation
Fig.24. Displacements of shell at loading
74
Graph (Fig.24), shows the diagrams of changes of displacements along the
length of a div in dimensionless quantities (
( )
s
a
w
w
ε
/
~
=
). Discrepancy with CL-
computer method is 7%. Quality pattern obtained on both graphs is conserved and
accuracy is acceptable for boundary problems of the theory of plasticity.
As seen from solutions of above given problems, for more complete account
of stress distribution in the div it is necessary to consider complex loading. A
version is possible to assess physical reliability of solutions and an account of
errors in reserve coefficient. For more complete account of properties of materials
CL-computer method may be used in solutions of the problems. This will help to
solve the problems with the use of experiments on complex loading with maximal
accuracy reached in experiments.
Conclusion
1.
On the basis of theoretical-experimental studies the areas of physical reliabil-
ity of “classical” theories of plasticity were determined for discussed proc-
esses of complex loading, which characterize the character of strain of con-
struction material appearing in applied problems.
2.
By theoretical and experimental approaches, convergence of the CL-computer
method under different types of approximating correlations is proved. The qu-
asilinear variant approximating correlations have an alike velocity to conver-
gence with differential correlation for bi-linear loading processes. For loading
processes with constant curvature after preliminary simple tension or torque
the quasilinear variant of approximations have an alike velocity to conver-
gence for material with strength factor
ν
≤
0.8, but for material with
ν
>0.8 only
under small value of preliminary loading.
3.
Fundamental properties of functional of plasticity were experimentally deter-
mined on the basis of experiments with different constructional isotropic ma-
terials. Approximations for angle of alteration and functionals P and N, also
modified approximation for functional
σ
&
are offered.
4.
Constitutive relations, which consider complex loading of isotropic material
are built. These models are reliable for plane problems of plasticity.
5.
The model was built for the description of behavior of transversal-isotropic
div under complex loading; it was experimentally proved that obtained
model describes the processes of complex loading.
6.
An effect of decreasing of work of forming of material under complex loading
was revealed, conditions, under which the work of complex loading will be
less than the work under simple loading, are derived.
7.
The existence of solution of integral equation and its uniqueness at a selection
of new options of constitutive relations was proved.
8.
Algorithms of solution of the plane and axisymmetric problems of plasticity
by direct method of boundary elements on the basis of complanarity hypothe-
sis were offered.
9.
The displacements discontinuity method was realized with the use of hypothe-
sis of complanarity as an approximating relation in plasticity.
75
ЭЪЛОН
ҚИЛИНГАН
ИШЛАР
РЎЙХАТИ
СПИСОК
ОПУБЛИКОВАННЫХ
РАБОТ
LIST OF PUBLISHED WORKS
I
бўлим
(I
часть
; I part)
1.
Абиров
Р
.
А
.
Об
одной
модели
физических
соотношений
в
теории
пластичности
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
. –
Ташкент
, 1997. –
№
6. –
С
.7-12.
2.
Бабамуратов
К
.
Ш
.,
Абиров
Р
.
А
.
О
физической
достоверности
в
теории
пла
-
стичности
//
Проблемы
прочности
. –
Киев
, 2001. –
№
1. –
С
.7-16.
3.
Babamuratov K.Sh., Abirov R.A. On physical authenticity of plasticity problems //
Anadolu Journal of Science and Technology. – Turkey, 2002. –
№
1. –
С
.167-176.
4.
Абиров
Р
.
А
.
О
развитии
МГЭ
для
задач
пластичности
при
сложном
нагружении
//
Вестник
КазГУ
. –
Алматы
, 2002. –
№
1. –
С
.19-23.
5.
Абиров
Р
.
А
.
Модель
пластичности
для
частных
процессов
сложного
нагруже
-
ния
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
. –
Ташкент
, 2002. –
№
6. –
С
.9-13.
6.
Абиров
Р
.
А
.
О
применении
метода
граничных
элементов
к
решению
задач
ме
-
ханики
трещин
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
. –
Ташкент
, 2003. –
№
6. –
С
.15-
17.
7.
Абиров
Р
.
А
.
Расчет
и
моделирование
работы
горной
выработки
при
действии
веса
горной
породы
и
начальных
напряжений
методом
граничных
элементов
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
. -
Ташкент
, 2006. –
№
6. –
С
.3-6.
8.
Абиров
Р
.
А
.
К
расчету
труб
при
многопараметрическом
нагружении
//
Вестник
ТашИИТ
. –
Ташкент
, 2006. –
№
3-4 –
С
.59-67.
9.
Абиров
Р
.
А
.
К
развитию
теории
пластичности
применительно
к
новым
мате
-
риалам
//
Вестник
ТашГТУ
. –
Ташкент
, 2007. –
№
2. –
С
.9-11.
10.
Абиров
Р
.
А
.
О
некоторых
свойствах
сложного
нагружения
в
пластичности
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
. –
Ташкент
, 2007. –
№
6. –
С
.7-9.
11.
Abirov R.A. On plastic behaviour of materials under complex loading // Mechanical
behaviour of materials. – Houghton, 2007. –
№
5-6. –
С
.341-348.
12.
Абиров
Р
.
А
.
Оптимизация
процессов
формоизменения
металлов
//
ДАН
РУз
. –
Ташкент
, 2008. –
№
1. –
С
.24-26.
13.
Абиров
Р
.
А
.
К
исследованию
напряженно
-
деформированного
состояния
труб
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
. –
Ташкент
, 2008. –
№
2-3. –
С
.6-7.
14.
Абиров
Р
.
А
.
О
физической
достоверности
и
учете
сложного
нагружения
в
пла
-
стичности
//
Физико
-
химическая
механика
материалов
–
Львов
, 2008. –
№
4. –
С
.43-46.
15.
Абиров
Р
.
А
.
Поведение
материала
при
пространственных
процессах
нагруже
-
ния
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
. –
Ташкент
, 2008. –
№
6. –
С
.3-5.
16.
Абиров
Р
.
А
.
К
учету
сложного
нагружения
в
трансверсально
-
изотропных
телах
//
Прикладная
механика
и
техническая
физика
–
Новосибирск
, 2009. –
№
1 –
С
.128-133.
17.
Абиров
Р
.
А
.
Сложное
деформирование
металлов
и
физическая
достоверность
теорий
пластичности
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
. –
Ташкент
, 2009. –
№
5-6.
–
С
.4-6.
18.
Абиров
Р
.
А
.
Существование
и
единственность
граничного
интегрального
урав
-
нения
в
теории
пластичности
//
Вестник
СЕВНТУ
. –
Севастополь
, 2010. –
№
106. –
С
.40-42.
19.
Абиров
Р
.
А
.,
Абдухакимова
И
.
А
Сложное
нагружение
сплава
Д
-16
по
двузвен
-
ным
траекториям
деформирования
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
. –
Ташкент
,
2010. –
№
4. –
С
.3-5.
20.
Абиров
Р
.
А
. C
ложное
нагружение
:
От
теории
к
практике
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
. –
Ташкент
, 2011. –
№
1. –
С
.79-81.
21.
Абиров
Р
.
А
.
Некоторые
экспериментальные
данные
о
поведении
материалов
при
сложной
разгрузке
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
. – 2012. –
№
2. - C. 9-11.
76
22.
Абиров
Р
.
А
.,
Абдухакимова
И
.
А
К
построению
определяющих
соотношений
в
пластичности
при
динамических
нагрузках
//
Узбекский
журнал
Проблемы
механики
,
2012
г
.
№
4,
стр
. 6-9.
23.
Абиров
Р
.
А
.
Упругопластическое
деформирование
металлов
в
условиях
круче
-
ния
и
растяжения
с
постоянной
величиной
интенсивности
деформации
//
Заводская
лабо
-
ратория
.
Диагностика
материалов
, 2013
г
.
№
8,
стр
.62-64.
II
бўлим
(II
часть
; II part)
24.
Абиров
Р
.
А
.
Экспериментальное
исследование
функционалов
пластичности
//
Научная
конференция
посвященная
50-
летию
ИМиСС
:
Тезисы
докл
. –
Ташкент
, 1997. –
C.80-81.
25.
Абиров
Р
.
А
.
Сложное
нагружение
оболочки
вращения
//
Международная
кон
-
ференция
"
Математическое
моделирование
и
вычислительный
эксперимент
" –
Ташкент
,
1997. –
С
.9.
26.
Абиров
Р
.
А
.
МГЭ
в
теории
пластичности
//
Проблемы
механики
многофазных
сред
и
распространения
волн
в
сплошных
средах
:
Материалы
конф
. –
Ташкент
, 1999. –
С
.3-5.
27.
Babamuratov K.Sh., Abirov R.A. Method of the analysis of physical reliability in
boundary problems of the theory of plasticity /
Вопросы
вычислительной
и
прикладной
мате
-
матики
:
Сб
.
научн
.
тр
. –
Ташкент
,
ИК
, 2000. –
вып
.107. –
С
.89-94.
28.
Абиров
Р
.
А
.
Алгоритмизация
методов
анализа
решений
задач
пластичности
//
Труды
конференции
"
Проблемы
алгоритмического
программирования
" –
Ташкент
, 2000. –
С
.14-15.
29.
Абиров
Р
.
А
.
О
развитии
метода
СН
-
ЭВМ
для
решения
краевых
задач
пластич
-
ности
при
сложном
нагружении
//
Материалы
8
Всероссийского
съезда
по
теоретической
и
прикладной
механике
. –
Пермь
, 2001. –
С
.17-18.
30.
Бабамуратов
К
.
Ш
.,
Абиров
Р
.
А
.
Базы
знаний
в
теории
пластичности
//
Совре
-
менные
проблемы
механики
:
Тез
.
докл
.
международной
конф
. –
Ташкент
, 2001. –
С
.205.
31.
Babamuratov K.Sh., Abirov R.A. The new approach to the analysis of elasto-plastic
deformation of solids within the bounds of theory of processes by A.A. Ilyushin // IMECE
ASME: Proceedings. – New York, 2001. – CD-ROM Volume 2, book 100539.
32.
Abirov R.A. Advance in plasticity for complex loading processes // 14th USNCTAM:
Proceedings. – Blacksburg, 2002, – p.287-288.
33.
Абиров
Р
.
А
.
О
некоторых
свойствах
функционалов
пластичности
//
Приклад
-
ные
задачи
математики
и
механики
:
Материалы
научно
-
технической
конф
. –
Севастополь
,
2003. – C.105-107.
34.
Abirov R.A. On calculation of plasticity under complex loading // ESMC-5:
Proceedings. – Thessaloniki, 2003. – p.357-358.
35.
Абиров
Р
.
А
.
Моделирование
задач
геомеханики
методом
граничных
элементов
//
Международная
конференция
"
Проблемы
механики
и
сейсмодинамики
сооружений
" –
Ташкент
, 2004 -
С
.287-289.
36.
Абиров
Р
.
А
.
Моделирование
и
расчет
тоннелей
в
слоистой
горной
породе
мето
-
дом
граничных
элементов
//
Материалы
конференции
“
Ресурсосберегающие
технологии
на
железнодорожном
транспорте
” -
Ташкент
, 2005. -
том
1,
С
.307-310.
37.
Абиров
Р
.
А
.
Об
учете
начальных
повреждений
в
виде
регулярных
трещин
при
расчете
горных
выработок
//
Современные
проблемы
и
перспективы
механики
:
Материа
-
лы
межд
.
конф
. –
Ташкент
, 2006. –
С
.211-213.
38.
Абиров
Р
.
А
.
Расчет
труб
на
прочность
методом
граничных
элементов
// VI
Ме
-
ждународный
симпозиум
“
Современные
проблемы
пластичности
и
устойчивости
в
меха
-
нике
деформируемого
твердого
тела
”:
Тез
.
докл
. –
Тверь
, 2006. –
С
.8.
77
39.
Абиров
Р
.
А
.
Экспериментальные
исследования
пластических
свойств
конст
-
рукционных
материалов
при
сложном
нагружении
// IX
Всероссийский
съезд
по
теорети
-
ческой
и
прикладной
механике
:
Тез
.
докл
. –
Нижний
Новгород
, 2006. –
С
.7.
40.
Абиров
Р
.
А
.
Об
учете
нелинейных
деформаций
в
трещиноватой
скальной
поро
-
де
//
Прикладные
задачи
математики
и
механики
:
Материалы
научно
-
технической
конф
. –
Севастополь
, 2006. – C.62-63.
41.
Абиров
Р
.
А
.
Пластичность
и
ее
учет
при
бурении
и
эксплуатации
скважин
//
Проблемы
разработки
нефтегазоконденсатных
месторождений
и
пути
их
решения
:
Мате
-
риалы
Респ
.
научно
-
практической
конф
. –
Ташкент
, 2006. –
С
.140-143.
42.
Абиров
Р
.
А
.
К
расчету
сминающего
давления
для
труб
//
Современные
пробле
-
мы
механики
:
Материалы
международной
научной
конф
. –
Самарканд
, 2007. – C.34-37.
43.
Abirov R.A. Numerical approach for tunnel’s strength in rock massive // EURO:TUN
2007: Proceedings. – Vienna, 2007. – p.34.
44.
Абиров
Р
.
А
.
К
сложному
нагружению
при
обработке
металлов
//
Прикладные
задачи
математики
и
механики
:
Материалы
научно
-
технической
конф
. –
Севастополь
,
2007. – C.70-72.
45.
Abirov R.A. Investigation of strength and bearing capability of polymer pipes under
complex loading // 11 Euromech-Mecamat, Mechanics of micro structured solids: cellular
materials, fiber reinforced solids and soft tissues: Proceedings. – Torino, 2008. – p.43-44.
46.
Абиров
Р
.
А
.
К
исследованию
нагружения
труб
//
Прикладные
задачи
математи
-
ки
и
механики
:
Материалы
научно
-
технической
конф
. –
Севастополь
, 2008. – C.69-71.
47.
Abirov R.A. On the constitutive relations in plasticity at complex loading // IMECE
ASME: Proceedings. – Boston, 2008. – CD-ROM Volume 12, book 120835. Paper no. 66240. –
p.557-559.
48.
Абиров
Р
.
А
.
Экспериментальная
оценка
функционалов
пластичности
при
пло
-
ских
процессах
сложного
нагружения
//
Современное
состояние
и
перспективы
усовер
-
шенствования
преподавания
строительных
дисциплин
:
Материалы
Республиканской
на
-
учно
технической
конф
. –
Ташкент
, 2009. – C.65-68.
49.
Абиров
Р
.
А
.
К
области
достоверности
классических
теорий
пластичности
для
пространственных
процессов
сложного
нагружения
//
Современные
проблемы
механики
:
Материалы
Международной
конф
. –
Ташкент
, 2009. – I
том
. – C.585-588.
50.
Абиров
Р
.
А
.
Учет
слоистости
горной
породы
при
расчетах
выемок
в
породе
//
Международная
научно
-
техническая
конференция
“
Современные
техника
и
технологии
горно
-
металлургической
отрасли
и
пути
их
развития
“ –
Навои
, 2010 -
С
.49.
51.
Абиров
Р
.
А
.
Сложное
нагружение
при
процессах
формоизменения
//
Прочность
материалов
и
элементов
конструкций
:
Материалы
научно
-
технической
конф
. –
Киев
, 2010.
–
С
.11-15.
52.
Абиров
Р
.
А
.
К
учету
сложного
нагружения
в
плоских
задачах
пластичности
//
Проблемы
прочности
,
пластичности
и
устойчивости
в
механике
деформируемого
твердого
тела
:
Материалы
VII
Международного
научного
симпозиума
–
Тверь
, 2011. –
С
.55-57.
53.
Абиров
Р
.
А
.
Моделирование
затворов
и
тоннелей
в
скальной
породе
//
Мате
-
риалы
международной
научно
-
технической
конференции
«
Современные
проблемы
меха
-
ники
грунтов
и
сложных
реологических
систем
»
Самарканд
. 2013. - C.20-23.
