Page 88 - dyser_Stankevych

88

2.1. Стан досліджень динамічних процесів у багатошарових структурах із

дефектами

Розв’язання багатьох науково-технічних проблем вимагає вивчення законо-

мірностей поширення хвильових процесів у середовищах зі складними фізико-

механічними властивостями та неоднорідною структурою. До таких середовищ

належать, зокрема, багатошарові структури. Особливе значення для їх дослід-

ження має врахування впливу структурних неоднорідностей матеріалу – вклю-

чень, отворів, тріщин, порожнин тощо. Під дією змінних у часі навантажень

(ударних, циклічних) у них можуть утворюватись нові дефекти або розвиватись

(збільшуватись у розмірах) уже наявні, що спричиняє накопичення пошкодже-
ності матеріалу, а відтак – і зростання ризику руйнування об’єкта в цілому.

Періодичний характер зміни у часі прикладеного навантаження призводить
до складної хвильової картини поширення у тілі напружень і переміщень. Як

свідчить аналіз літературних джерел, виконано велику кількість досліджень на-
пружено-деформованого стану (визначення напружень та переміщень) в умовах

різних типів нестаціонарних навантажень шаруватих структур із дефектами різно-

манітної форми та розташування [298–315]. Переважно розглядали поодинокі

тріщини або їх системи поблизу інтерфейсної поверхні [298, 301, 303–305],

міжфазні тріщини [299, 300, 302, 309, 310, 313–315], розташовані у шарі

паралельно [306, 311] та перпендикулярно [307, 311] до поверхні розмежування

матеріалів. Окремий клас задач присвячено дослідженню явищ розсіювання та

дифракції [316–318] пружних хвиль на дефектах у шаруватих структурах. Для

розв’язування зазначених динамічних задач використовували різні числові мето-

ди, зокрема, метод інтегральних рівнянь у різних модифікаціях, граничних еле-

ментів, застосовуючи інтегральні перетворення Фур’є, Лапласа, Ханкеля.

Із розвитком розрахункових програмних пакетів для оцінювання напружено-

деформованого стану конструкцій із композитних матеріалів із тріщинами набув

поширення метод скінченних елементів. Наприклад, у працях [318–320] визна-