Термопружне деформування шаруватого покриття на вгнутій ділянці дороги

Abstract

Поставлена задача про чисельне дослідження термопружного деформування шаруватого покриття дороги на її вгнутих та прямолінійних ділянках. Сформульовані розв’язні рівняння, побудовані їх скінченно-елементні аналоги. Розглянуто випадки навантажень при різних значеннях геометричних, конструктивних та температурних параметрів. Проаналізовано вплив викривлення на перерозподіл полів напружень при дії температурних збурень. Оскільки при рівномірному нагріванні (охолодженні) криволінійні шари подовжуються по-різному, то можна зробити висновок, що навіть при найменшій кривизні дороги проявляються властивості концентрації всіх напружень в зонах, які прилягають до кінців дороги. Причому, для прямолінійних доріг нормальні до поверхні контакту напруження практично рівні нулю. При збільшені кривизни спостерігається збільшення значення нормального розтягуючого напруження по всій довжині дороги, що може привести тим самим до великої ймовірності відриву першого шару від другого. Чисельними дослідженнями показано, що пікові значення поздовжніх напружень розтягу у верхньому шарі покриття і зсувних напружень, локалізованих між першим і другим шарами, можуть бути причиною спостережуваних на практиці утворення на дорозі на початковій стадії руйнування та подальшого перетворення їх на поперечні тріщини.