Теория многократного наложения конечных деформаций
Тео́рия многокра́тного наложе́ния коне́чных деформа́ций[1][2] — это раздел механики деформируемого твердого тела, предназначенный для моделирования деформации тел в несколько этапов, когда на каждом этапе в теле возникают конечные (большие) деформации. Теория многократного наложения конечных деформаций была разработана в 1970—1980-х годах[3][4].
Причинами деформирования тела на каждом этапе могут быть, например, следующие:
- приложение внешних нагрузок к телу[5];
- удаление части (частей) тела[6][7];
- присоединение к телу новой части (частей)[8][9][10];
- изменение механических свойств материала тела или его части (частей)[11], в том числе в результате твердотельных фазовых переходов[12][13][14];
- вязкоупругие процессы, протекающие в материале тела[15][16];
- тепловые или электромагнитные воздействия[17];
- химические реакции[18][19].
Теория многократного наложения конечных деформаций может быть полезна, например, при моделировании таких явлений и процессов, как возникновение и рост трещин[20][21][22], рост биологических тканей[23][24][25], эволюция горных пород[26][27][28]. Теория может быть также применена для прочностных расчетов изделий аддитивного производства[29][30], в резиновой и шинной промышленности[31][32], в горнодобывающей промышленности[33]. Эта теория может быть полезна также при моделировании остаточных напряжений при конечных деформациях[34][35][36].
Теория многократного наложения конечных деформаций является обобщением теории наложения малых деформаций на конечные[37][38][39]. В рамках теории наложения малых деформаций на конечные дополнительные деформации на втором и последующих этапах деформирования считаются малыми.
См. также
Примечания
Литература
- Левин В. А., Зубов Л. М., Зингерман К. М. Точное решение задачи о нелинейном изгибе составного бруса с предварительно деформированным слоем при конечных деформациях // Докл. РАН. 2015. Т. 460, № 2. С. 155—158.
- Левин В. А., Зубов Л. М., Зингерман К. М. Влияние предварительно напряженного слоя на нелинейный изгиб прямоугольного бруса из сжимаемого материала // Докл. РАН. 2015. Т. 461, № 4. С. 410—413.
- V.A. Levin, L.M. Zubov, K.M. Zingerman. The torsion of a composite, nonlinear-elastic cylinder with an inclusion having initial large strains// International Journal of Solids and Structures. 2014. V. 51. Issue 6. P. 1403—1409. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020768313005155
- Левин В. А. Равновесие микрополярных тел с предварительно деформированными областями. Наложение больших деформаций // Прикладная математика и механика. Том 81. Вып. 3, 2017. С. 330—336. https://elibrary.ru/item.asp?id=29364384
- Drozdov A.D. Viscoelastic Structures. Mechanics of Growth and Aging. San Diego: Academic Press, 1998. 596 p. http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/233411887.PDF
- Ganghoffer, J.-F. Mechanical modeling of growth considering domain variation. Part II: Volumetric and surface growth involving Eshelby tensors // Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2010, 58 (9), pp. 1434—1459.
- Ganghoffer, J.-F., Rahouadj, R. Thermodynamic formulations of continuum growth of solid bodies// Mathematics and Mechanics of Solids, 2017, V. 22 (5), pp. 1027—1046. https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1081286515616228?journalCode=mmsa
- Lin, W.J., Iafrati, M.D., Peattie, R.A., Dorfmann, L. Growth and remodeling with application to abdominal aortic aneurysms// Journal of Engineering Mathematics, 2018, V. 109 (1), pp. 113—137. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10665-017-9915-9
- Witzenburg, C.M., Holmes, J.W. A Comparison of Phenomenologic Growth Laws for Myocardial Hypertrophy// Journal of Elasticity, 2017, V. 129 (1-2), pp. 257—281. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10659-017-9631-8
- Lanir, Y. Fibrous tissues growth and remodeling: Evolutionary micro-mechanical theory// Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2017, V. 107, pp. 115—144. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10659-016-9607-0
- Ogden R.W. Nonlinear Elasticity, Anisotropy, Material Stability and Residual Stresses in Soft Tissue. In: Holzapfel G.A., Ogden R.W. (eds) Biomechanics of Soft Tissue in Cardiovascular Systems. International Centre for Mechanical Sciences (Courses and Lectures), vol. 441. Springer, Vienna, 2003. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-7091-2736-0_3
- Ogden, R. W. (1984). Non-linear elastic deformations . Chichester: Ellis Horwood Limited.
- Nonlinear Elasticity: Theory and Applications. Y. Fu & R. Ogden (Eds.). Cambridge: Cambridge University Press, 2001. https://www.cambridge.org/core/books/nonlinear-elasticity/CB96A412B8EEB42F666E7C59FEA450CF#fndtn-information