Точное решение контактной задачи о частичном взаимодействии берегов щели переменной ширины при действии температурного поля

Аннотация

Рассматриваются локальные изменения температуры вблизи конца щели переменной ширины, сравнимой с упругими деформациями. С помощью наведенного температурного поля на пути роста щели создается зона сжимающих напряжений. Задача о равновесии щели с частично контактирующими берегами при действии внешних растягивающих нагрузок, наведенного температурного поля и усилий на контактирующих поверхностях щели сводится к задаче линейного сопряжения аналитических функций. При этом считается, что на некоторой части контакта возникает сцепление берегов, а на остальной возможно проскальзывание. Определение неизвестных контактных напряжений и размеров зон контакта сводится к решению системы двух сингулярных интегральных уравнений. Каждое сингулярное интегральное уравнение с дополнительными условиями сведено к задаче Римана, решение которой получено в замкнутом виде. Из решения сингулярных интегральных уравнений и дополнительных условий определяются нормальные и касательные усилия на участках контакта, а также размеры зон контакта берегов щели. Предложена эффективная схема расчета контактных напряжений и напряженно-деформированного состояния среды с частично закрытой щелью переменной ширины в плоскости под действием внешней растягивающей нагрузки.