On mechanical behavior of the hardening elastoplastic disk affected by a heat source | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2017. № 50. DOI: 10.17223/19988621/50/5

On mechanical behavior of the hardening elastoplastic disk affected by a heat source

The authors obtained an exact solution of the problem of the stress-strain state of a disk made of an isotropic hardening elastoplastic material affected by a heat source placed in the center of the disk. The disk is in a plane stress state. All mechanical and thermal constants of the material are temperature-independent. All the unknown quantities depend only on the distance to the point heat source due to axial symmetry. The temperature in the heat vicinity of the source is infinitely high . In addition, the same problem without consideration of a hardening process was solved using ANSYS Mechanical engineering package. It should be noted that the analytical solution is unavailable due to infinite temperature in the center of the disk, but ANSYS made it possible to calculate a finite value of the temperature there. As a result, in this paper, an analytical solution of the problem of an ideal elastoplastic disk with the point heat source in the center has been obtained. The analytical solution has been compared with results calculated using the finite element method.

Download file
Counter downloads: 209

Keywords

модель Ишлинского - Прагера, плоское напряженное состояние, точечный источник тепла, Ishlinskii - Prager model, plane stress state, point heat source

Authors

NameOrganizationE-mail
Afanas’ev Aleksandr A.Voronezh State Universityafanasyev.alex.alex@gmail.com
Gornostaev Konstantin K.Voronezh State Universitygornostaevkonstantink@gmail.com
Kovalev Aleksey V.Voronezh State Universitykav-mail@mail.ru
Chebotarev Andrey S.Voronezh State Universitychebotarev@amm.vsu.ru
Всего: 4

References

Соколовский В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969. 608 с.
Артемов М.А., Якубенко А.П. Математическое моделирование механического поведения вращающегося диска // Вестник Воронежского государственного университета. 2014. Сер.: Физика. Математика. № 1. С. 30-38.
Спорыхин А.Н. Метод возмущений в задачах устойчивости сложных сред. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1997. 360 с.
Александров С.Е., Ломакин Е.В., Дзенг Й.Р. Решение термоупругопластической задачи для тонкого диска из пластически сжимаемого материала, подверженного термическому нагружению // Доклады Академии наук. 2012. Т. 443. №3. C. 310
Паркус Г. Неустановившиеся температурные напряжения: пер. с нем. М.: Физматлит, 1963. С. 199-206.
Мелан Э., Паркус Г. Температурные напряжения, вызываемые стационарными температурными полями. М.: Физматгиз, 1958.
Козловский С.Н. Математическое моделирование температурного поля при контактной точечной сварке // Вестник Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева. 2006. Сер.: Машиностроение. № 6. С. 4-10.
Борисенко Е.А., Шахматова В.А., Беляков Н.Н., Козловский С.Н. Расчетное определение температуры при точечной контактной сварке // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства. 2014. Т. 10. № 1. С. 93, 94
Манахов П.В., Федосеев О.Б. Оптимизация вычислений пластических деформаций в нелинейных задачах механики деформируемого твердого тела // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2013. № 3(23). C. 96-103.
Гоцев Д.В., Перунов Н.С. Математическая модель напряженно-деформируемого состояния упруго цилиндрического тела с пористым наполнителем // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2017. № 47. C. 43-50. DOI: 10.17223/19988621/47/5.
Ишлинский А.Ю. Общая теория пластичности с линейным упрочнением // Укр. матем. журн. 1964. Т. 6. № 3. С. 314-325.
Прагер В., Ходж Ф.Г. Теория идеально пластических тел. М.: ИЛ, 1956, 398 с.
 On mechanical behavior of the hardening elastoplastic disk affected by a heat source | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2017. № 50. DOI: 10.17223/19988621/50/5

On mechanical behavior of the hardening elastoplastic disk affected by a heat source | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2017. № 50. DOI: 10.17223/19988621/50/5

Download full-text version
Counter downloads: 490