"Механики XXI веку" №16 2017

208 / 397

Механики XXI веку. №16 2017 г.
208
24. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко А.В. Контактирование жесткой шероховатой поверхности
через слой упругопластического покрытия // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование.
2012. № 3. С. 42-45.
25. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко А.В. Влияние толщины упругопластического покрытия на
относительную площадь контакта // Системы. Методы. Технологии. 2012. № 4. С. 14-17.
The penetration of a spherical indenter into an elastoplastic
hardened half-space
Ogar P.M.а, Gorokhov D.B.b, Kozhevnikov A.S.c, Ugrumova E.V.d
Bratsk State University, Makarenko st. 40, Bratsk, Russia
а , , c , d
Key words: spherical indentation, elastoplastic contact, Mayer law, Hollomon power law, hardening
exponent
A method for determining contact characteristics occurring in spherical indentation is defined. The
properties of an elastic-plastic material are corresponds to the hardening Hollomon power law. In this case
the empirical Meyer law relating a spherical indentation load with an indentation diameter is used. Initially,
the Meyer law is not related to the mechanical characteristics of the test material. The study used the rela-
tions between the strain hardening exponent n and the Meyer law constant obtained by S.I. Bulychev. The
effects of «sink-in / pile-up» are considered. It is shown that there is no need to define Meyer law constants.
Expressions relating the value of the relative load to the relative magnitude of the pentration of the indenter
are presented. The scope of application of the proposed equations is defined. A comparison of the obtained
results with the experimental data is given.
УДК 539.3
Расчет и оценка прочности композиционного фланца
Бохоева Л.А.1,а, Баиров С.А.1,b, Арапова И.А.1,c, Кондратьева А.Н.1,d
1Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, ул. Ключевская 40в
стр. 1, Улан-Удэ, Россия
a ,b c
Ключевые слова: фланец, композиционные материалы, механика деформируемого тела,
механика композиционных материалов
В статье представлен расчет напряженно-деформированного состояния фланцев, выпол-
ненных из композитного материала (стеклопластик) и стали. Создана 3D-модель фланца в про-
грамме SolidWorks. Для расчета фланца из стеклопластика следует учитывать неоднородность
конструкции и анизотропию материала. С помощью пакета Mathcad определены жесткостные ха-
рактеристики (модули Юнга, модуль сдвига, коэффициенты Пуассона) многослойного композита,
состоящего из 40 слоев, разбитых на три пакета. Данные пакеты отличаются углом укладки воло-
кон в слоях и числом слоев в пакете. Характеристики композита определены по известным жестко-
стным характеристикам k-того слоя. Задача расчета на прочность многослойной конструкции
фланца решена в осесимметричной постановке с помощью метода конечных элементов в пакете
ANSYS. Получены эпюры напряжений и перемещений во фланцах. Сравнительный анализ результа-
тов показал, что фланец из стеклопластика не уступает по прочности аналогичному фланцу, вы-
полненному из стали.
Введение. В настоящее время развитию композитных материалов способствует раз-
работка и применение в конструкциях волокнистых стеклопластиков, обладающих высокой
удельной прочностью [1]. Благодаря применению композиционных материалов удается до-