Введение
1. Теоретическое изучение контактного взаимодействия материалов на основе метода редукции размерности 23
1.1 Введение 23
1.2 Основы метода редукции размерности 23
1.3 Модель рельефа поверхностей контактирующих тел 26
1.4 Развитие модели контактного взаимодействия между эластомером с широким спектром времен релаксации и жестким шероховатным контртелом 30
1.5 Теоретическое изучение статического коэффициента трения для эластомера со сложной линейной реологией 35
1.6 Влияние осцилляций нормальной силы на коэффициент трения скольжения эластомера 39
1.7 Построение обобщенного закона трения для материалов с фрактальной поверхностью 45
1.8 Изучение влияния шероховатостей различного масштаба на коэффициент трения между эластомером и жестким контртелом 61
1.8.1 Двухмасштабность контактных свойств в контакте фрактальных поверхностей 61
1.8.2 Численный анализ влияния спектральной плотности фрактальной поверхности на коэффициент трения в контакте с вязко-упругим полупространством 63
1.9 Эффективный учет фрикционного разогрева при скольжении в стационарном режиме 71
1.10 Изучение процесса износа на основе метода редукции размерности 82
1.11 Заключение к главе 1 97
2. Развитие физико-механической модели для теоретического изучения механических свойств и разрушения многофазных сред 100
2.1 Введение 100
2.2 Формализм метода гибридных клеточных автоматов 107
2.2.1 Модель механического отклика флюидонасыщенного твердого каркаса 107
2.2.2 Учет пороупругости в модели пористого материала, насыщенного жидкостью 117
2.2.3 Модель переноса флюида в твердофазном каркасе, применяемая на «фильтрационном» подшаге 122
2.2.3.1 Модель фильтрационного переноса газа 122
2.2.3.2 Уравнение состояния и модель фильтрационного переноса жидкости 124
2.2.4 Модель массопереноса флюида между фильтрационным объемом твердого каркаса и макропорами («сеточный шаг») 126
2.2.5 Учет взаимного влияния флюида и твердого каркаса 127
2.3 Оценка возможностей метода ГКА для моделирования связанных задач механики контрастных сред 129
2.3.1 Верификация модели переноса газов в пористых твердофазных средах 130
2.3.2 Верификация модели пористых сред, насыщенных жидкостью 135
2.4 Заключение к главе 2 140
3. Теоретическое изучение влияния жидкости и газа на механический отклик пористых материалов при контактном взаимодействии 141
3.1 Введение 141
3.2 Изучение влияния порового давления газа на прочность газонасыщенных материалов в условиях нормальной нагрузки 143
3.2.1 Влияние порового давления газа на прочность образцов упруго-хрупкого материала при одноосном сжатии 143
3.2.2 Влияние порового давления газа на прочность образцов угля при одноосном сжатии 146 3.3 Изучение прочности пористых образцов упруго-хрупкого материала, насыщенных жидкостью, при одноосном сжатии 150
3.3.1 Обобщенное выражение для прочности образца упруго-хрупкого флюидонасыщенного материала при одноосном сжатии 153
3.4 Влияние жидкости на прочностные свойства упруго-пластического проницаемого слоя при сдвиговом нагружении в стесненных условиях 171
3.4.1 Обобщенное выражение для прочности упруго-пластического флюидонасыщенного интерфейса в условиях стесненного сдвига 171
3.4.2 Влияние граничных условий на сдвиговую прочность упруго-пластического интерфейса 174
3.4.3 Влияние геометрии пор на характер обобщенной зависимости сдвиговой прочности упруго-пластического интерфейса 177
3.5 Заключение к главе 3 181
Заключение 183
Список литературы 188
