Нелинейная модель течения тиксотропных вязкоупругопластичных сред, учитывающей эволюцию структуры. Свойства кривых ползучести и восстановлениятезисы доклада
Аннотация:Продолжено системное аналитическое исследование математических свойств построенной ранее нелинейной модели сдвигового деформирования тиксотропных вязкоупругопластичных сред, учитывающей взаимовлияние процесса деформирования и эволюции структуры. Получены система двух нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих ползучесть при постоянной нагрузке и при ступенчатой нагрузке, построено в явном виде общее решение задачи Коши для нее, выведены уравнения семейств кривых ползучести и структурированности. Для произвольных шести материальных параметров и (возрастающей) материальной функции, управляющих моделью, аналитически изучены базовые свойства семейства кривых ползучести и восстановления, порождаемых моделью, и особенности эволюции структуры при постоянном напряжении, найдены несколько индикаторов применимости модели, которые удобно проверять по экспериментальным данным. Исследованы зависимости кривых ползучести и восстановления, а также структурированности не только от времени (интервалы монотонности и выпуклости, экстремумы, асимптоты и т.п.), но и от уровня напряжения и начальной структурированности материала, а также от материальных параметров и функции модели.Выяснено какие типичные для вязкоупругопластичных сред эффекты способна описывать модель и какие необычные эффекты (непривычные свойства) порождает изменение структурированности по сравнению с типичными кривыми ползучести и восстановления структурно стабильных материалов. В частности, доказано, что кривые ползучести всегда возрастают по времени и имеют наклонные асимптоты (хотя на начальной стадии могут сильно отличаться от прямолинейных), а структурированность при ползучести всегда монотонна (в отличие от других режимов нагружения), но может убывать или возрастать в зависимости от соотношения между уровнем напряжения и начальной структурированностью, причем те же условия управляют выпуклостью кривых ползучести вверх или вниз: при некоторой (вычисленной) критической нагрузке кривые ползучести меняют выпуклость вверх на выпуклость вниз, а структурированность сменяет убывание на возрастание.В результате проведенного анализа установлена способность модели описывать поведение не только жидкообразных, но и твердообразных (густеющих, твердеющих, затвердевших) тиксотропных вязкоупругопластичных сред: эффектов ползучести и накопления остаточных деформаций, ряда типичных свойств экспериментальных кривых ползучести и восстановления, релаксации и диаграмм деформирования с постоянной скоростью (изученных ранее), скоростного и деформационного упрочнений, течения при постоянном напряжении и др.