Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Кристенсен, Р. Введение в теорию вязкоупругости

.pdf
Скачиваний:
107
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
10.86 Mб
Скачать

Список литературы

327

Эта форма представляет преобразование Лапласа функ­ ции [(Â (/)—XA(t)~\ при замене 1//, на s. Следовательно, (П.16) можно переписать в виде

[ Х ( 5 ) - З Д ] 4^ = 0 .

(П.17)

Используя (П.13), приведем эту зависимость к виду

N

 

1/6)1

(ГІ.18)

 

Соотношения (П.18) представляют собой

систему N

линейных алгебраических уравнений, которые нужно ис­ пользовать для определения N неизвестных коэффици­ ентов Аj в принятой форме решения (П.13).

Этот метод приближенного обращения применялся не только к квазистатическим, но и к динамическим за­ дачам теории вязкоупругости. В частности, Аренц [П.1] использовал его в задаче о распространении волн в полубееконечном стержне. Однако в приложениях такого рода требуется особое внимание к вопросам сходимости и полноты.

Обзор приближенных методов обращения преобразо­ вания Лапласа дал Кост [П.4].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

П.1. Arenz R. J., Uniaxial Wave Propagation in Realistic Viscoelastic Materials, J. Appl. Mech., 31, 17 (1964).

П.2. Carlslaw H. S., Jaeger J. C., Operational Methods in Applied Mathematics, Dover, New York, 1963.

П.З. Churchill R. V., Operational Mathematics, 2nd ed., McGraw-Hill, New York, 1958.

П.4. Cost T. L., Approximate Laplace Transform Inversion in Viscoelas­ tic Stress Analysis, AIAA J., 2, 2157 (1964). Русский перевод:

Ракетная техника и космонавтика, № 12, 175 (І964).

П.5. Doetsch G., Handbuch der Laplace-Transformation, Birkhäuser, Bazel, Band 1, 1950; Band 2, 1955; Band 3, 1956.

П.6. Schapery R. A., Approximate Methods of Transform Inversion for Viscoelastic Stress Analysis, Proc. 4th U. S. Nat. Congr. of Appl. Mech., 1075, 1962.

П.7. Widder D. V., The Laplace Transform, Princeton Univ. Press, Princeton, 1946.

21

И М Е Н Н О Й У К А З А Т Е Л Ь

Аренц (Arenz R. J.) 327

Арутюнян Н. X. 6

Ахенбах (Achenbach J. D.) 161, 167, 198

Белкин (Belkin 1. М.) 313, 314, 320

Бёрд (Bird R. В.) 277, 314, 318, 320

Бернстейн (Bernstein В.) 311, 312, 318

Берри (Berry D. S.) 161, 198

Берри (Berry J. Q.)

164,

198

Био (Biot

М. А.) 112,

152,

211,

238

 

 

 

Бленд (Bland D. R.) 37, 50

 

Больцман

(Boltzmann

L.)

13,

50

 

 

 

Брюер (Breuer S.) Ill , 124, 152, 200, 238

Бугаков И. И. 6

Бюхе (Bueche F.) 49, 50

Валанис (Valanis К- С.) 162,

167,

199

 

Виноградов

(Vinogradov G. W.)

313

314

320

Вольтерра (Volterra V.) 14, 23,50 Волосевик (Wolosewik R. М.)

181, 199

Герман (Herrmann G.) 164, 199

Гёртин (Gurtin М. Е.)

17,

21,

50, 58, ПО, 125, 152, 162, 199,

204,

207,

208,

211,

218,

238,

277

 

 

 

 

 

 

Готтенберг

(Gottenberg

W. G.)

68, 71, 72, ПО, 286— 289, 307, 319

Градовчик (Gradowczyk М. Ш НО, 309, 319

Грач (Gratch S.) 181, 199 Грин (Green А. Е.) 261, 277, 319 Гросс (Gross В.) 42, 50 - Грэхем (Graham G. А. С.) 104,

ПО, 238

Гудмен (Goodman L. Е.) 164, 199

Дейч (Deutsch G.) 204, 238, 322, 327

Де Хофф (DeHoff Р. Н.) 309, 318

Егер (Jaeger J. С.) 322, 327 Зепас (Zapas L. J.) 312, 318,320

Илыошин А. А. 6

Кайе (Кауе А.) 316, 319

Калвит (Kalvit Н. Н.) 104, ПО Кантер (Kanter I.) 164, 199 Карро (Carreau Р. J.) 314, 318 Карслоу (Carslaw Н. S.) 322,

327

Катсифф (Catsiff Е.) 284, 301, 302, 320

Кельвин (Kelvin) 13

Ковач (Kovasz A. J.) 135, 152 Колеман (Coleman В. D.) 23, 50, 240, 247, 248, 252, 254, 262,

271, 274, 277, 310, 318 Кольский (Kolsky Н.) 199, 281,

298, 319

Кост (Cost Т. L.) ПО, 327 Крафт (Craft Т.) 312, 320

Именной указатель

329

Кристенсен (Christensen R. М.) 4, 5, 9, 68, 71, 72, 79, ПО, 112,

152,

167,

198,

211,

 

237,

238,

261,

277,

286—289,

319

 

Кроше (Crochet М. J.)

140,

141,

145,

152

 

 

 

 

 

Купер

(Cooper

Н. F.,

Jr.)

188,

198

Кэррол (Carroll М. М.) 59, 261,

276

 

 

 

 

 

Ли (Lee

Е. Н.) 98, ПО, 111,

145,

149,

152,

159,

164,

199

Лидерман (Leaderman Н.) 136, 152

Лифшиц (Lifshitz J. М.) 298, 319

Лодж (Lodge A. S.) 311, 315, 319

Локкет (Lockett F. J.) 80, 111,

149,

152,

188,

199,

261,

277,

305, 319

 

 

 

 

Лурье А. И. 14, 60

 

 

Лэй (Lai J. S. Y.) 308,

309,

318,

319

 

 

 

 

 

Майзел (Mizel V.) 23, 50, 248, 277

Мак-Кинни (McKinney J. Е.) 298, 319

Максвелл (Maxwell J. С.) 13

Малмейстер А. К- 6

Марковиц (Markovitz Н.) 276, 277, 318

Миндлин (Mindlin R. D.) 164, 199

Морленд (Morland L. W .). 104, 111, 145, 149, 152

Моррисон (Morrison J. A.) 159, 199

Москвитин В. В. 6

Муки (Muki R.) 147, 149, 152

Нахди (Naghdi P. M.) 8, 112, 140, 141, 145, 152, 164, 198 Нолл (Noll W.) 23, 24, 50, 240, 252, 254, 262, 271, 277, 318

Огибалов П. M. 6, 278

Онанан (Onanan K-) 307, 318

Онат (Onat E. T.) Ill , 124, 152, 200, 211, 238, 306, 320

Петров (Petrof R. C.) 181, 199

Победря Б. E. 6

Пипкин (Pipkin A. C.) 277, 309, 319

Работнов Ю. H. 6

Радок (Radok J. R. M.) 98, 111 Редди (Reddy D. P.) 161, 198 Рейсс (Reiss E. L.) 188, 198

Ржаницын A. P. 6

Ривлин (Rivlin R. S.) 249, 261, 277, 319

Рид (Read W. T.) 65, 111 Рисе (Riesz F.) 50

Роджерс (Rogers T. Q.) 309, 319

Роджерс (Rogers W. T.) 110, 149, 152

Роуз (Rouse P. E., Jr.) 49, 50

Секефальви-Надь (Sz.-Nagy B.)

50

 

 

 

Сокольников

(Sokolnikoff I. S.)

14,

50,

111,

238

Спенсер (Spenser A. J. M.) 249,

277

 

 

 

 

 

 

Сприггс

(Spriggs

T.

W.)

276,

310, 311, 320

 

 

 

Стернберг (Sternberg

E.)

17,

21,

50,

58,

110,

147,

149,

152,

204, 207, 208, 211, 238 Стеффорд (Stafford R. O.) 309,

320

Стройк (Struik L. С. E.) 92, 111

Тамуж В. П. 6 Тетере Г. А. 6

Тинг (Ting Т. С. Т.) 104, 111 Тобольский (Tobolsky А. V.)

284, 301, 302, 320

Томас (Thomas Т. Y.) 155, 156, 199

Трусделл (Truesdell С.) 24, 50, 113, 152, 240, 262, 277

Тупен (Toupin R. А.) 113, 152

Уиддер (Widder D. V.) 322, 327 Уолф (Wolfe J. М.) 306, 32Q

330

Именной указатель

Уорд (Ward I. М.) 306, 320

Ферри (Ferri J. D.) 49, 50, 136, 138, 152, 292, 303, 318

Финдли (Findley W. N.) 307— 309, 318, 319

Фишер (Fisher G. М. С.) 162, 199

Фойхт (Voigt) 13

Фосдик (Fosdick R. L.) 261, 277

Хантер (Hunter S. C.) 98,

104,

110— 112,

152,

175,

181,

199,

298

319

 

 

 

 

 

 

 

Хозла

(Khosla

G.) 308,

318

 

Чёрчилл

(Churchill

R.

V.)

322,

327

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шварцль (Schwarzl F.) 19,

50,

136,

152

 

 

 

 

 

 

 

Шейпери

(Schapery

R. A.)

Ill,

112,

152,

211,

238,

 

327

 

Шрейнер

(Schreiner

 

R.

N.)

79,

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Штаверман

(Staverman A.

J.)

19,

50,

136,

152

 

 

 

 

Эмде (Emde F.) 82, 111 Эриксон (Erickson J. L.) 276,

277

 

 

 

Эринген (Eringen А. С.)

112,

152

 

 

 

Эррера

(Herrera I.)

50,

ПО,

125,

152, 277

 

 

Эссенбург (Essenburg

F.)

98,

ПО

Янке (Jahnke Е.) 82, 111

Agrawal G. L. 319

Alfrey T. 110

Barberan J. 110

Bird J. O. 319

Brüll M. A. 110

Chacon R. V. S. 277

Chang S. 199

Chu В. T. 198

Drucker D. C. Ill, 238

Edelman

S.

319

Edelstein

W.

S. 110, 238

Eirich F.

R.

277

Flügge S. 50, 152

Goldberg W. 318

Huang N. S. 110

Huang T. C. Ill, 199

Huppler J. D. 277, 320

Johnson M. W„ Jr. Ill, 199

Kaya I. 199

Knauss W. G. 199

Kearsley E. A. 318

Laws N. 277

Lublinger J. 111

Lianis G. 318

MacDonald I. F. 318

Marvin R. S. 319

Moavenzadeh F. 110

Neis V. V. 319

Odeh

F.

I ll

 

 

Riley

W.

F.

I ll

Rogge

T.

R.

I ll

Sackman

J.

L.

Ill , 199, 319

Sips

R.

I ll

 

 

Stuart

H. A.

50

Sun С. T. 199

Tadjbakhsh

I.

I ll

Tsai

Y. M.

199

Tsien

H. S.

I ll

Weis

H.

J.

I ll

Wineman

A. S. 277

Young

D. F.

I ll

ПРЕД М ЕТН Ы Й У К А З А Т Е Л Ь

Абляция 92 Аналогия упруго-вязкоупругая

см. Упруго-вязкоупругая ана­ логия

Безвихревые волны см. Волны продольные Бельтрами — Митчелла урав­

нения совместности 60 Буссинеска задача 99, 108

Вариационные теоремы см. Тео­ ремы вариационные Вдавливание штампа в балку

93

----------- полупространство 98 Ветвления точки 83, 130, 159 Вильямса — Лангьела — Фер­

ри закон 138 Внутренняя энергия 114 Волны гармонические 174

-------, дисперсия 180

-------, затухание 177, 179, 292, 298

-------.отражение 181

-------, фазовая скорость 177, 179, 180

плоские 181

поперечные 162, 180, 195

продольные 162, 180, 195

простые 183

тепловые 179

типа Рэлея 188

ударные 156

-------, скорость распространения

156, 161

— ускорения 162 Р-волны 182

S -волны 182

Вязкости коэффициент 26—

28,

274

Вязкость комплексная 48

— при нулевой скорости сдвига

28

Галеркина вектор 205

-------, обобщение на теорию вяз­ коупругости 206

Гельмгольца представление 163, 190

— свободная энергия 113 Гипотеза о памяти см. Памяти

эффект

-----------затухающей в линейной теории 23—24

------------------- нелинейной теории 242, 245, 266—267

Граничные условия 53

Девиаторные компоненты на­ пряжений и деформаций 19—■

20

Действие внутреннего давления на вязкоупругий цилиндр

73— 79

— ------- -границу сферической полости 79—83

Дельта-функция 17, 321 Деформации градиент 241 Деформация изохорическая 257

инфинитезимальная 15

простого сдвига 25—28, 255

Динамические модули 39 Диссипативное неравенство 118 Диссипации энергии скорость

119, 121, 247, 266

Диссипация энергии за цикл

151

332

Предметный указатель

Дифференциально-операторная форма определяющих соотно­ шений 30—31

Друккера постулат 125

Единичная ступенчатая функ­ ция 25, 321

Единственности теорема для изотропного квазистатического случая 55

-----------общего случая 201

Жидкие кристаллы 276 Жидкость второго порядка Ко­

лемана— Нолла 271, 276

— вязкоупругая,

определение

24—29

 

-------, свойства 262,

310

ньютоновская 9, 26, 273

Рейнера — Ривлина 276

Ривлина — Эриксона 276

Задача Буссинеска 99, 108

контактная см. Вдавливание штампа

о закручивании полого, ци­ линдра 67—71

Задачи квазистатические 53 Закон Вильямса — Лангьела —

Ферри 138

— сохранения энергии 112, 113, 243, 266

Замедления спектр 49 Затухание гармонической вол­

ны 177, 179, 292, 298

— фронта волны 161

Изотропные формы определяю­ щего соотношения в линейной теории 20, 120

------------------- нелинейной теории 248, 251, 252, 263

Изохорическая деформация 257 Инвариант девиатора напряже­

ний 317 Инвариантность по отношению

к переносу по времени 17, 241—242

Инварианты истории деформа­ ции 248—249

Инкрементальная теория пла­ стичности 13, 125

Инфинитезимальная деформа­ ция 15

История деформации замедлен­ ная 44—45

-------ускоренная 44—45

Квазистатические задачи 53

— решения 54 Кельвина модель 36

-------обобщенная 36 Клаузиуса — Дюгема неравен­

ство 114 Колебания свободные 84

Колемана — Нолла жидкость второго порядка 271, 276

Комплексная вязкость 48

— податливость 48 Комплексный модуль 39

-------, определение в экспери­ менте с колебаниями гармо­ ническими 284

— ----------- - — — — свободными 108— 109

-----------------------распростране­ нием волн 290

Композитные материалы 237 Конечная линейная теория вяз­

коупругости 255

 

Конфигурация

отсчета

14, 26,

241,

262

 

 

Коэффициент вязкости

26—28,

274

 

 

 

—■ Пуассона 46, 47

 

— термического

расширения

124

 

 

 

Кристаллы жидкие 276 Критерий текучести Мизеса 317

Ламе постоянные 46, 80 Лапласа преобразование см.

Преобразование Лапласа

Массовые силы 53 Материалы композитные 237

несжимаемые 108, 150, 249— 250, 267

полимерные 9, 29

-------частично кристаллические

242

— простые 240, 241

Предметный указатель

333

— термореологически простые см. Термореологически про­ стые материалы

Метод зависящих от времени граничных условий 164

— приведенных переменных 139 Методы интегральных преобра­

зований 64, 105 Механические модели 32— 37 Минимальные теоремы см. Тео­

ремы минимальные Модель Кельвина 36

-------обобщенная 36

Максвелла 33

— обобщенная 34

Фойхта 36 Модифицированный принцип

суперпозиции 308 Модуль динамический 39

комплексный 39, см. также Комплексный модуль

накопления 39

потерь 39

Накопленная энергия 219, 241, 243, 248, 249

Напряжения в нелинейной тео­ рии 140, 241

определение 15

, симметричность тензора 15

Начальные условия 53 Неотрицательности работы тре­

бование 125 Неравенство диссипативное 118

Клаузиуса — Дюгема 114

роста энтропии 113, 243, 266 Нормальные напряжения при

сдвиге 257—258, 273, 275

Ньютоновские вязкие жидкости

9, 26, 273

Объективности принцип см. Принцип объективности

Объемное расширение 20 Определяющие соотношения в

теории линейной изотермиче­ ской 16—20

------------------- неизотермической 114— 121

--------------- нелинейной 247, 248, 266, 304

--------, дифференциально-опера­ торная форма 30—31

-------, изотропные формы в тео­ рии линейной 20, 120

-------, --------------- нелинейной 248, 251, 252, 263

-------, преобразование Лапласа

20

-------— Фурье 43

Отражение гармонических волн

181

Отсчета конфигурация 14, 26, 241, 262

Памяти эффект 12, 16, 19, 22, 23, 239

Папковича — Нейбера функция напряжений 205

-------------- , обобщение на тео­ рию вязкоупругости 207

Переменных разделение 58 Перемещений вектор 14 Плоские волны 181 Плотность 53, 243 Поверхности сингулярные 154

Податливость комплексная

48

Ползучести свойство 10

функция 19

—, нахождение 282

-------, ограничения, наложенные на нее 24

характеристики 34—35 Постоянные Ламе 46, 80 Потерь модуль 39

тангенс 41, 49, 298

Преобразование Лапласа опре­ деляющих соотношений 20

Лежандра 114, 150

Фурье определяющего соот­

ношения 43 Преобразования Лапласа метод

см. Методы интегральных преобразований

— свойства 235—238

Фурье метод см. Методы ин­

тегральных преобразований Принцип независимости мате­ риала от координат см.

Принцип объективности

— объективности 240, 263, 269

334

Предметный указатель

соответствия упругой и вяз­ коупругой задач см. Упруго­ вязкоупругая аналогия

суперпозиция Больцмана 19 модифицированный 308

температурно-временной

139

 

Простого

сдвига деформация

2 5 -2 8 ,

255

-------течение см. Течение про­ стого сдвига

Простые волны 183

— материалы 240, 241 Пуассона коэффициент 46, 47

Расширение объемное 20

Резиноподобные состояния 131 132

Рейнера — Ривлииа жидкость

276

Релаксации спектр 48

— функция 18

-------, нахождение 282

-------, ограничения, наложенные на нее 24, 122— 124, 126, 127

Решения квазистатические 54 Ривлина — Эриксона жидкость

276

Рисса теорема представления

16, 18, 115, 250

Роста энтропии неравенство

113,243,266

Свободные колебания 84 Сдвига волны см. Волны по­

перечные Силы массовые 53

Соотношение между деформа­ циями и перемещениями 52 Соотношения определяющие см. Определяющие соотношения

Спектр замедления 49

— релаксации 48 Стационарное состояние гармо­

нических колебаний 37, 63

 

Стекловидные состояния

131,

132

 

 

Стильтьеса интеграл

16,

115,

250

 

 

Стоуна — Вейерштрасса

теоре­

ма 115, 250

 

 

Тангенс потерь 41, 49, 298 Твердое тело вязкоупругое 24—

-----------нелинейное

240,

241

262,

304

 

 

 

Температура

113 .

 

 

, влияние

на

механические

свойства 130, 299

 

стеклования 132 Тензор вращений 265

деформаций инфинитези­ мальных 15

напряжений Коши 243 Пиолы — Кирхгофа 140

скоростей деформации 27, 247, 265

Теорема вариационная Хеллингера — Рейсснера 215, 222

-------Ху — Вашицу 215, 219

взаимности 208

об изменении количества движения 53

-----------момента количества движения 53

— о стационарности дополни­ тельной энергии 217

-----------потенциальной энергии

217

представления Рисса 16, 18 115,250

Стоуна — Вейерштрасса 115, 250

Теоремы

вариационные 211,

214, 215,

222,

225

единственности 55, 201

минимальные 226, 227 230 234, 236

Теория инфинитезимальная 15

конечная линейная 255

упругих пластинок Рейссне­ ра 217

Теплового потока вектор 113 118

Тепловые волны 179 Теплопроводности уравнение

Термовязкоупругости краевая задача 127— 130

-----------, единственность реше­ ния 200

Предметный указатель

335

Термореологически простые ма­ териалы 136

-----------.интерпретация 151

-----------, основные постулаты

137, 301, 302

-----------, состояния с непостоян­ ной температурой 139

-----------•, экспериментальные ре­ зультаты 302, 303

Течение простого сдвига 25— 28, 267

Течения вискозиметрические

274

Требование неотрицательности работы 125

Ударные волны см. Волны ударные

Упруго-вязкоупругая аналогия

65, 99, 104

-------, приложения к термовяз­ коупругости 129

--------------- , термореологически простым материалом 146, 147

Упругости мгновенной эффект

10, 16, 247, 266, 267

— свойство 9, 10 Уравнение теплопроводности

121

Уравнения совместности Бельтрами — Митчелла 60

Ускорения волны 162 Условия граничные 53

для скачка 155

начальные 53

Фазовая скорость 177, 179, 180, 292

Фазовый угол 41, 68 Фойхта модель 36

Функции интегрирования 17, 115, 251, 255, 304, 305

Функционал линейный 16, 114, 115

нелинейный 241, 243, 263

Фреше второго порядка 213

-------первого порядка 213 Функция влияния 255

единичная ступенчатая 25, 321

ползучести см. Ползучести функция

притока тепла 113

релаксации см. Релаксации функция

сдвига 137, 301, 302

Фурье преобразование см. Преобразование Фурье

Хеллингера — Рейсснера вари­ ационная теорема 215, 222

Ху — Вашяцу вариационная теорема 215, 219

Цилиндр под действием внут­ реннего давления 73—79

Цилиндра крутильные колеба­ ния 67—68

Частично кристаллические по­ лимерные материалы 242

Энергии диссипация за никл 151

—, скорость 119, 121, 247, 266

Энергия внутренняя 114

Гельмгольца свободная ИЗ

дополнительная 217

накопленная 219, 241, 243,

248, 249

Энтропия 113 —, неравенство роста см. Нера­

венство роста энтропии Эффект мгновенной упругости

10, 16, 247, 266, 267

— памяти см. Памяти эффект

О Г Л А В Л Е Н И Е

От редактора перевода

..................................................................

 

 

 

5

П р е д и сл о в и е ..................................................................................................

 

 

 

 

 

7

Г л ава

1.

Вязкоупругие определяющие соотношения между на­

 

 

 

пряжениями и деформациями ............................................

 

11

§

1.1.

В вед ен и е .......................................................................................

 

 

 

 

11

§

1.2.

Интегральная форма

определяющих

соотношений

 

 

 

между напряжениями и деформациями. Свертка

 

 

 

Стильтьеса ..................................................................................

 

 

 

 

14

§

1.3.

Следствия из гипотезы о затухающей памяти и раз­

 

 

 

личия между вязкоупругими телами и жидкостями

22

§

1.4.

Дифференциально-операторная форма определяю­

 

 

 

щих соотношений между напряжениями и деформа­

 

 

 

циями ............................................................................................

 

 

 

 

 

30

§

1.5.

Характеристики

релаксации и ползучести. Механи­

 

 

 

ческие м о д ел и ............................................................................

 

 

 

 

32

§

1.6.

Стационарное состояние и применение преобразова­

 

 

 

ния Фурье к определяющему соотношению между

 

 

 

напряжениями и деформациями......................................

 

37

§

1.7.

Ускоренные и замедленные п р о ц ессы ..........................

44

§

1.8.

Другие

функции, описывающие механические свой­

 

 

 

ства .................................................................................................

 

 

 

 

 

45

З а д а ч и ........................................................................................................

 

 

 

 

 

47

Список ли тер атур ы ............................................................................

 

 

 

 

50

Г л ава

2.

Изотермические

краевыез а д а ч и .......................................

 

51

§

2.1.

Формулирование

краевой з а д а ч и ................................

 

52

§

2.2.

Единственность реш ения.....................................................

 

54

§

2.3.

Условия

разделения

пер ем енны х...............................

 

58

§

2.4.

Условия

стационарного

состояния

гармонических

 

 

 

колебаний....................................................................................

 

 

 

 

63

§

2.5.

Методы

интегральных

 

преобразований....................

64

§

2.6.

Влияние

инерционных

ч л е н о в .....................................

 

66

§

2.7.

Пример стационарного состояния гармонических ко­

 

 

 

лебаний

......................................................................

 

 

 

 

67