Nonlocal solutions of the theory of elasticity problems for an infinite space loaded with concentrated forces

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Two classical problems of the theory of elasticity are considered in the paper. The first is the Kelvin problem for an infinite space loaded with a concentrated force. The classical solution is singular and specifies an infinitely high displacement of the point of the force application which has no physical meaning. To obtain a physically consistent solution, the nonlocal theory of elasticity is used, which, in contrast to the classical theory, is based on the equations derived for an element of continuum that has small but finite dimensions, and allows one to obtain regular solutions for traditional singular problems. The equations of the nonlocal theory include an additional experimental constant, which has the dimension of length and cannot be determined for a space problem. Consequently, the second problem for an infinite plane loaded with two concentrated forces lying on the same straight line and acting in the opposite directions is considered. The classical solution of this problem is also singular and specifies an infinitely high elongation of the distance between the forces, irrespective of their magnitude. The solution of this problem is also obtained within the framework of the nonlocal theory of elasticity, which specifies a regular dependence of this distance on the forces magnitude. This solution also includes an additional constant which is determined experimentally for a plane problem.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. V. Vasiliev

Central Research Institute of Special Engineering

Author for correspondence.
Email: vvvas@dol.ru
Russian Federation, Khotkovo

S. A. Lurie

Institute of Applied Mechanics RAS

Email: salurie@mail.ru
Russian Federation, Moscow

V. A. Salov

Central Research Institute of Special Engineering

Email: snegiricentral@yandex.ru
Russian Federation, Khotkovo

References

  1. Vasil’ev V.V., Lurie S.A. Generalized Theory of Elasticity // Mech. Solids. 2015. V. 50. № 4. Р. 379–388. https://doi.org/10.3103/S0025654415040032
  2. Vasiliev V.V., Lurie S.A. Differential equations and the problem of singularity of solutions in applied mechanics and mathematic // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2023. V. 64. № 1. Р. 98–109. https://doi.org/10.1134/S002189442301011X
  3. Vasiliev V.V., Lurie S.A. To the problem of discontinuous solutions in applied mathematics // Mathematics. 2023. V. 11. P. 3362. https://doi.org/10.3390/math.11153362
  4. Nowacki W. Theory of Elasticity. M.: Nauka, 1975, 836 p.
  5. Polyanin A.D. Handbook of linear equations of mathematical physics. M.: Fizmatlit, 2001. 576 p.
  6. Handbook on special functions with formulas, graphs and mathematical tables. M.: Nauka, 1979. 832 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Unbounded plate loaded by two forces

Download (27KB)
3. Fig. 2. Dependence of relative displacement on x/l

Download (63KB)
4. Fig. 3. Disc stretched by concentrated forces

Download (177KB)
5. Fig. 4. Dependences of displacement on distance l, corresponding to formula (3.12) (───) and experiment (●).

Download (77KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».