Описание:Специальный курс для аспирантов «Динамические процессы в деформируемых телах» состоит из двух частей. В первой – рассматриваются основы динамической теории упругости (ДТУ): уравнения, термодинамические основы, математические методы. Во второй – задачи и проблемы, имеющие практическое значение.
Первая части начинается с изложением динамических и статических свойств материалов. Они различны и поэтому статические и динамические теории прочности калибруются по-разному. Также даже в задачах термоупругости постановки требуют аккуратности выбора параметров состояния модели. Мы приводим все возможные постановки на примере упругих смесей. Вводятся все возможные энергий и соответствующие им энтропии, изучается формализм Планка, тождества Максвелла, дается термодинамическая калибровка модели. Изучаются основные уравнения динамической теории упругости, структура решения одномерного уравнения, скорости продольных и поперечных волн, постановка задачи в перемещениях (уравнение Ламе). Приводятся основные постановки задач ДТУ: нестационарная задача, задача о свободных колебаниях, задача об установившихся колебаниях, задача дифракции, дааются представления общего решения задачи ДТУ в формах Ламе, Яковаке, Папковича-Нейбера. Приводятся примеры использования представления Ламе в двумерных задачах, задачах со сферической и цилиндрической симметрией.
Постановкам и решению задач ДТУ посвящена вторая часть курса. Рассматриваются:
1. Задача о нагружении сферической полости в бесконечном упругом пространстве.
2. Задача о поверхностной волне Рэлея.
3. Функционально-инвариантные решения уравнений Ламе: классы автомодельных решений.
4. Плоская задача Лэмба.
5. Задача об отражении плоской волны от свободной поверхности.
6. Волны Лява.
7. Задача о продольной волне в стержне кругового сечения.
8. Колебания слоистых упругих систем: составной неоднородный упругий стержень, многослойные упругие конструкции со сферической и цилиндрической симметрией.
Вопросы моделирования материалов, свойства которых зависят от скорости деформации изучаются конспективно, как и свойства материалов при сложном нагружении. Завершает курс задача о распространении упруго-пластической волны в стержне, волна разгрузки и замечание о неразрушающем контроле прочности элементов конструкций (определение напряжений по затуханию ультразвука).