Офіційний веб сайт

Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами

м52

Представлено Львівським національним університетом імені Івана Франка.

Автор: Козачок О.П., к.ф.-м.н., Куротчин Л.Р., к.ф.-м.н.,  Яцик І.М.

Авторами сформулювано задачі для кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами з урахуванням механічного впливу газорідинного заповнювача зазорів, міжфазних пластинчастих ділянок на продовженні тріщин і ширини ділянки контакту берегів тріщин, розроблено методики дослідження цих задач.

На основі отриманих розв’язків задач досліджено вплив навантаження, механічних та геометричних параметрів складників структур на контактні напруження, коефіцієнти інтенсивності зусиль, згинальних і крутних моментів та поперечних сил, ширину області контакту берегів тріщини, довжини зон пластичності, розкриття у вершинах тріщини, тиск заповнювача зазорів, контактне зближення та контактну податливість тіл.

Результати роботиформують теоретичне підґрунтя для вивчення контактної поведінки технічних і природних структур в різних газорідинних середовищах та дають можливість точніше оцінити критичне навантаження і залишковий ресурс пластинкових елементів конструкцій з тріщинами після виявлення макротріщин наприкінці проектного терміну експлуатації чи внаслідок інспекційного огляду.

Результати дослідження можуть бути застосовані в трибології, біомеханіці, машинобудуванні та геофізиці.

Кількість публікацій: 62, в т.ч. за тематикою роботи 25 статей (6 – у зарубіжних виданнях), 31 тези доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 25 (згідно з базою даних Google Scholar), h-індекс = 6.

Надіслати коментар

Коментарі

д.ф.-м.н., проф. О.В. Максимук

Кусково-однорідні пластинкові елементи конструкцій широко використовуються у машинобудівній, авіаційній, будівельній, суднобудівній та інших галузях техніки. Для адекватного оцінювання їх експлуатаційних властивостей необхідно брати до уваги наявність у них тріщин, поверхневих дефектів та міжконтактних зазорів, які різко знижують діапазон допустимого навантаження і можуть призвести до руйнування конструкції. З огляду на це математичні моделі та методи дослідження напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами і тріщинами та вивчення впливу механічних і геометричних параметрів складників конструктивних елементів з такими дефектами на їх міцнісні характеристики, викладені у циклі наукових праць О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами”, є актуальними для механіки деформівного твердого тіла та мають важливе прикладне значення.
Наукові результати циклу праць опубліковано у 22 статтях у фахових вітчизняних та закордонних журналах (серед яких 2 статті – у журналі з імпакт-фактором та 4 статті, прореферовані наукометричною базою Scopus) та 3 статтях у інших виданнях з механіки деформівного твердого тіла, а також у 31 публікації у матеріалах міжнародних і всеукраїнських конференцій та симпозіумів. Загальний індекс цитування складає 25 згідно з базою даних Google Scholar, а сумарний індекс Гірша (H-індекс) складає 6.
Наукова новизна досліджень, які представлені у циклі праць, полягає у формулюванні задач для кусково-однорідних і пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами з урахуванням механічного впливу газорідинного заповнювача зазорів, міжфазних пластинчастих ділянок на продовженні тріщин і контакту берегів тріщин, та розробленні методики дослідження цих задач, яка базується на апараті теорії функції комплексної змінної та комплексних потенціалів Колосова-Мусхелішвілі.
Враховуючи актуальність і новизну тематики досліджень, а також теоретичне і прикладне значення отриманих результатів та рівень публікацій, вважаю, що цикл наукових робіт “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика є вагомою науковою працею в області механіки деформівного твердого тіла та заслуговує присудження щорічної премії Президента України для молодих учених за 2017 рік.

Професор кафедри вищої математики
Механіко-математичного факультету
Львівського національного університету
імені Івана Франка
доктор фізико-математичних наук, професор О.В. Максимук

Довбня К.М.

Цикл наукових праць Козачка О. П., Куротчин Л. Р., Яцика І. М. охоплює наукові дослідження по розробці математичних моделей моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних механічних конструкцій та тонкостінних елементів з міжконтактними зазорами та тріщинами (наскрізними та поверхневими з урахуванням контакту берегів і без).
У циклі праць на основі методів теорії функції комплексної змінної та комплексних потенціалів Колосова-Мусхелішвілі, отримано аналітичні розв’язки задач про напружений стан та граничну рівновагу кусково-однорідних елементів конструкцій з тріщинами та включеннями. Ці методи використано до всіх задач даного циклу наукових праць які зводяться до нелінійних інтегральних рівнянь або до задач лінійного спряження. Це дозволяє ефективно розв’язувати задачі про концентрацію напружень біля різного роду пошкоджень. Результати досліджень кусково-однорідної пластини з наскрізними тріщинами за дії згинних моментів з урахуванням контакту їх берегів порівняно з експериментальними даними, що дозволило визначити ширину області контакту берегів тріщини. Запропоновано шукати розв’язок у класі функцій обмежених у вершинах пластичних зон, що є новим підходом для таких задач. Позитивними сторонами розроблених методів є спрощення аналітичних розв’язків. Створені програмні комплекси можна застосувати до широкого класу практичних задач деформування складних механічних конструкцій, які виникають у геології, будівництві, біомеханіці, машинобудуванні та інших галузях.
Враховуючи наукову новизну, теоретичне та прикладне значення отриманих результатів, вважаю, що ця робота заслуговує присудження щорічної премії Президента України для молодих учених.

Завідувач кафедри комп’ютерно-математичного
моделювання та веб-технологій Донецького
національного університету МОН України (м. Вінниця),
доктор фізико-математичних наук, професор К.М. Довбня

Шваб'юк В.І.

Побудова розв’язків задач про напружено-деформований стан кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами з урахуванням механічного впливу газорідинного заповнювача зазорів, міжфазних пластичних ділянок на продовженні тріщин і ширини ділянки контакту берегів тріщин залишається актуальною проблемою. Тому побудова математичних моделей та методів їх дослідження є цікавою та актуальною. В даному циклі наукових праць зроблено постановку таких задач та побудовані аналітичні розв’язки на основі теорії функції комплексної змінної та комплексних потенціалів плоскої задачі теорії пружності та класичної теорії згину пластин. Поєднання розроблених у наукових працях методик породжує нові математичні моделі задач контактної взаємодії кусково-однорідних пружно-пластичних структур на основі апарату теорії функції комплексної змінної.
Результати досліджень за темою роботи викладено у 56 публікаціях, з них – 25 статей, зокрема, дві – у журналі з імпакт-фактором, 4 – реферовано у наукометричній базі SCOPUS, 16 – опубліковано у фахових вітчизняних та закордонних виданнях, решта – у інших виданнях. За даними наукометричної бази Google Scholar кількість цитувань робіт дорівнює 25, а їхній сумарний індекс Гірша дорівнює 6.
У циклі наукових праць:
 сформульовано новий клас плоских контактних задач теорії пружності для тіл з регулярним рельєфом, сформованим періодично розташованими плиткими виїмками, що можуть бути гладкими або з кутовими точками, за наявності в них міжконтактних зазорів газу і рідини, що змочує чи не змочує поверхню тіл;
 розглядувані задачі зведено до нелінійних інтегральних сингулярних рівнянь або задач спряження;
 побудовані в класі обмежених функцій розв’язки отриманих інтегральних рівнянь та задач спряження та досліджено вплив тиску рідини і газу розмірів зазорів на міцність конструкцій;
 досліджено особливості контактної поведінки тіл, періодично розташовані зазори між якими заповнені газорідинною субстанцією, за силового навантаження і вивчено вплив форми виїмок, кількості газу й рідини в зазорах, стисливості, змочуваності та поверхневого натягу рідини на ширину ділянок з рідиною й газом, висоту зазорів, контактний тиск, контактне зближення та контактну податливість тіл;
 розвинуто методику розв’язування задач двовісного розтягу кусково-однорідної пластини з системою наскрізних чи поверхневих тріщин на прямолінійній межі поділу матеріалів за наявності пластичних зон по фронту тріщин;
 досліджено вплив навантаження, механічних та геометричних параметрів на розкриття наскрізних та поверхневих тріщин у їхніх вершинах та розміри пластичних зон біля них у кусково-однорідних пластинах;
 розв’язано задачі про згин пластини із тріщиною,з урахуванням ширини області контакту її берегів на основі теорії Рейсснера.
Отримані результати порівняно з результатами інших авторів отриманими іншими методами
Цикл наукових робіт “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” колективу авторів О. П. Козачка, Л. Р. Куротчин та І. М. Яцика є вагомою науковою працею з теоретичної та практичної точок зору, виконаною на високому науковому рівні. Вважаю, що цей цикл праць заслуговує на присудження щорічної премії Президента України для молодих учених.

професор кафедри технічної механіки
Луцького національного технічного університету,
доктор технічних наук, професор В.І. Шваб’юк

Сяський А.О.

Моделювання процесів деформування кусково-однорідних пружно-пластичних тіл з різного роду пошкодженнями за двовісного розтягу і згину з урахуванням контактної взаємодії є актуальною науковою проблемою. Такі тіла використовуються у багатьох галузях науки, техніки та виробництва.
Цикл наукових праць О. П. Козачка, Л. Р. Куротчин, І. М. Яцик є цілісним та завершеним дослідженням, яке охоплює широке коло наукових питань. Ці праці включають математичне моделювання задач двовісного розтягу, згину, контакту кількох лінійно та нелінійно пружних тіл, які можуть мати зазори та тріщини; а також програмну реалізацію розроблених методів для розглянутих задач та їх аналіз. Об’єднуючим моментом циклу праць є застосування методів теорії функції комплексної змінної та комплексних потенціалів Колосова-Мусхелішвілі, за допомогою яких розв’язок задач зводиться до задач лінійного спряження або нелінійних інтегральних рівнянь. На цій основі отримано системи нелінійних алгебраїчних чи трансцендентних рівнянь. Розроблені методи володіють тою перевагою, що дозволяють авторам застосувати оптимальні математичні моделі та числові методи (метод механічних квадратур, метод Ньютона). Новою є методика розв’зування задач в класі функцій обмежених у вершинах пластичних зон, що спрощує як аналітичні викладки так і реалізацію числового аналізу. Цей підхід дозволяє ефективно розв’язувати задачі про концентрацію напружень біля різного роду пошкоджень. Цікавими є результати досліджень кусково-однорідної пластини з наскрізними тріщинами за дії згинальних моментів з урахуванням контакту їх берегів по лінії на верхній або нижній основі пластини або вздовж області суцільної ширини. Ці результати отримано на основі теорії Рейснера. Зроблено порівняння з експериментальними даними, що дозволило визначити ширину області контакту берегів тріщини.
Результати роботи опубліковано в 56 наукових працях, з них 25 статей, зокрема, дві – у журналі з імпакт-фактором, 4 – реферовано у наукометричній базі SCOPUS, 16 – опубліковано у фахових вітчизняних та закордонних виданнях, решта – у інших виданнях, та представлені на міжнародних наукових конференціях, де отримали схвальні відгуки. Згідно бази даних Google Scholar загальна кількість цитувань становить 25, а сумарний індекс Гірша дорівнює 6.
Вважаю, що праці циклу “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” є актуальними, мають суттєву наукову новизну та прикладне значення, а його автори О. П. Козачок, Л. Р. Куротчин та І. М. Яцик заслуговують присудження щорічної премії Президента України для молодих учених за 2017 рік.

Професор кафедри інформатики та прикладної
математики Рівненського державного
гуманітарного університету,
доктор технічних наук, професор А.О. Сяський

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.