omnaОмский научный вестникOmsk Scientific Bulletin1813-82252541-7541Омский государственный технический университет10.25206/1813-8225-2026-197-15-22TTVFLDomna-326Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGИсследование упругопластических деформаций при динамическом взаимодействии двух твердых деформируемых телStudy of elastoplastic deformations in the dynamic interaction of two rigid deformable bodieshttps://orcid.org/0000-0002-7585-433XЧернявскийД. И.ChernyavskyD. I.

Чернявский Дмитрий Иванович, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Машиноведение»,

644050, г. Омск, пр. Мира, 11.

AuthorID (РИНЦ): 473365.

AuthorID (SCOPUS): 6506002416.

ResearcherID: N-2038-2015.

Chernyavsky Dmitry Ivanovich, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Professor of the Mechanical Engineering Department,

11, Mira Ave., Omsk, 644050.

AuthorID (RCSI): 473365.

AuthorID (SCOPUS): 6506002416.

ResearcherID: N-2038-2015.

maneg1@omgtu.ruОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian Federation202624022026011522Copyright © Чернявский Д.И., 20262026Чернявский Д.И.Chernyavsky D.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://onv.omgtu.ru/jour/article/view/326

Статья является продолжением изучения динамических зависимостей между силой и глубиной внедрения конических инденторов в преграды. Индентором является цилиндр с заостренной конической частью. Инденторы и преграды изготовлены из стали. В результате оцифровки графиков исследуемых зависимостей получены интерполяционные формулы распределения энергий упругих и пластических деформаций в контактной зоне. В отличие от предыдущей публикации, где рассматривались три варианта угла заострения конической головной части индентора, в данной работе значительно увеличен диапазон изменения данных углов.

Полученные результаты можно использовать при проектировании составных многостержневых пуансонов и матриц для обработки листовых материалов давлением, а также при разработке силовых и геометрических параметров ударных инструментов для гидромолотов.

The article is a continuation of the study of dynamic dependencies between force and depth of introduction of conical indenters into barriers. The indenter is a cylinder with a pointed conical part. Indenters and barriers are made of steel. As a result of digitization of graphs of investigated dependencies, interpolation formulas of distribution of energies of elastic and plastic deformations in contact zone are obtained. Unlike the previous publication, which considered three variants of the angle of sharpening of the conical head part of the indenter, in this work the range of change of these angles is significantly increased.

The obtained results can be used in the design of composite many rod punches and matrices for pressure treatment of sheet materials, as well as in the development of power and geometric parameters of impact tools for hydromolots.

упругие и пластические деформацииударная силацилиндрический индентор с конической головной частьютехнология бесформенной многоточечной формовкиразрушение горных породинструменты для гидромолотаelastic and plastic deformationsimpact forcecylindrical indenter with conical head parttechnology of formless multipoint mouldingdestruction of rockstools for hydromolotReferencesАйзикович С. М., Александров В. М., Аргатов И. И. [и др.]. Механика контактных взаимодействий. Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2001. 670 с. ISBN 5-9221-0154-4. EDN: RIVBHQ.Ayzikovich S. M., Aleksandrov V. M., Argatov I. I. [et al.]. Mekhanika kontaktnykh vzaimodeystviy [Mechanics of contact interactions]. Moscow, 2001. 670 p. ISBN 5-9221-0154-4. EDN: RIVBHQ. (In Russ.).Зукас Д. А., Николас Т., Свифт Х. Ф. [и др.]. Динамика удара: моногр. Москва: Мир, 1985. 296 с.Zukas D. A., Nikolas T., Svift Kh. F. [et al.]. Dinamika udara [Impact dynamics]. Moscow, 1985. 296 p. (In Russ.).Ишлинский А. Ю., Ивлев Д. Д. Математическая теория пластичности. Москва: Физико-математическая литература, 2001. 704 с. ISBN 5-9221-0141-2. EDN: TQYAQT.Ishlinskiy A. Yu., Ivlev D. D. Matematicheskaya teoriya plastichnosti [Mathematical theory of plasticity]. Moscow, 2001. 704 p. ISBN 5-9221-0141-2. EDN: TQYAQT. (In Russ.).Лысов М. И., Сосов Н. В. Формообразование деталей гибкой. Москва: Машиностроение, 2001. 388 с. ISBN 5-21703105-0.Lysov M. I., Sosov N. V. Formoobrazovaniye detaley gibkoy [Shaping of flexible parts]. Moscow, 2001. 388 p. ISBN 5-21703105-0. (In Russ.).Шемякин Е. И. Динамические задачи теории упругости и пластичности: монограф. 2-е изд., доп. и перераб. Москва: ННЦГП ИГД им. А. А. Скочинского, 2007. EDN: QJRTET.Shemyakin E. I. Dinamicheskiye zadachi teorii uprugosti i plastichnosti [Dynamic problems of the theory of elasticity and plasticity]. 2nd ed., expanded and revised. Moscow, 2007. EDN: QJRTET. (In Russ.).Тимошенко С. П., Гудьер Дж. Теория упругости / пер. с англ. М. И. Рейтмана; под ред. Г. С. Шапиро. Москва: Наука, 1975. 576 c.Timoshenko S. P., Gud’yer Dzh. Teoriya uprugosti [Theory of elasticity] / trans. from Engl. M. I. Reytman / Ed. by G. S. Shapiro. Moscow, 1975. 576 p. (In Russ.).Timoshenko S. P., Gud’yer Dzh. Teoriya uprugosti [Theory of elasticity] / trans. from Engl. M. I. Reytman / Ed. by G. S. Shapiro. Moscow, 1975. 576 p. (In Russ.).Нerz Н. Gesammelte Werke. Band 1. Schriften vermischten inhalts. Leipzig: Johann Ambrosius Barth, 1895. S. 155.Нerz Н. Gesammelte Werke. Band 1. Schriften vermischten inhalts. Leipzig: Johann Ambrosius Barth, 1895. S. 155.Timoshenko S. P., Gud’yer Dzh. Teoriya uprugosti [Theory of elasticity] / trans. from Engl. M. I. Reytman; ed. by G. S. Shapiro. Moscow, 1975. 576 p. (In Russ).Тимошенко С. П., Гудьер Дж. Теория упругости / пер. с англ. М. И. Рейтмана; под ред. Г. С. Шапиро. Москва: Наука, 1975. 576 c.Upendra K., Akhil U. Buckling load prediction of laminated composite stiffened panels subjected to in-plane shear using ANN. International Journal of Composites Science and Technology. 2007. Vol. 102. P. 158–164. DOI: 10.1016/j.tws.2016.01.025.Upendra K., Akhil U. Buckling load prediction of laminated composite stiffened panels subjected to in-plane shear using ANN. International Journal of Composites Science and Technology. 2007. Vol. 102. P. 158–164. DOI: 10.1016/j.tws.2016.01.025.Atkins A. G., Tabor D. Plastic indentation in metals with cones. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 1965. Vol. 13. P. 149–164. DOI: 10.1016/0022-5096(65)90018-9.Atkins A. G., Tabor D. Plastic indentation in metals with cones. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 1965. Vol. 13. P. 149–164. DOI: 10.1016/0022-5096(65)90018-9.Backman M., Goldsmith W. The mechanics of penetration of projectiles into targets. International Journal of Engineering Science. 1978. Vol. 16. P. 1–99. DOI: 10.1016/0020-7225(78)90002-2.Backman M., Goldsmith W. The mechanics of penetration of projectiles into targets. International Journal of Engineering Science. 1978. Vol. 16. P. 1–99. DOI: 10.1016/0020-7225(78)90002-2.Stilwell N. A., Tabor D. Elastic recovery of conical indentation. Proceedings of the Physical Society. 1961. Vol. 78. P. 169–179. DOI: 10.1088/0370-1328/78/2/302.Stilwell N. A., Tabor D. Elastic recovery of conical indentation. Proceedings of the Physical Society. 1961. Vol. 78. P. 169–179. DOI: 10.1088/0370-1328/78/2/302.Goldsmith W., Wu W. Response of rocks to impact loading by bars with pointed ends. Rock Mechanics. 1981. Vol. 13. P. 157–184. DOI: 10.1007/BF01239036.Goldsmith W., Wu W. Response of rocks to impact loading by bars with pointed ends. Rock Mechanics. 1981. Vol. 13. P. 157–184. DOI: 10.1007/BF01239036.Beskopylny A., Veremeenko A., Kadomtseva E., Shi- lov A. Dynamic response of a plate laying on elastic base during the impact of f conical indenter. MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 196. P. 01001. DOI: 10.1051/matecconf/201819601001.Beskopylny A., Veremeenko A., Kadomtseva E., Shilov A. Dynamic response of a plate laying on elastic base during the impact of f conical indenter. MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 196. P. 01001. DOI: 10.1051/matecconf/201819601001.Ganneau F., Constantinides G., Ulm F.-J. Dual-indentation technique for the assessment of strength properties of cohesivefrictional materials. International Journal of Solids and Structures. 2006. Vol. 43. P. 1727–1745. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2005.03.035.Ganneau F., Constantinides G., Ulm F.-J. Dual-indentation technique for the assessment of strength properties of cohesivefrictional materials. International Journal of Solids and Structures. 2006. Vol. 43. P. 1727–1745. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2005.03.035.Lockett F. J. Indentation of a rigid plastic material by a conical indenter. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 1963. Vol. 11. P. 345–355. DOI: 10.1016/0022-5096(63)90035-8.Lockett F. J. Indentation of a rigid plastic material by a conical indenter. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 1963. Vol. 11. P. 345–355. DOI: 10.1016/0022-5096(63)90035-8.Goldsmith W., Yew C.-H. Penetration of Conical indenters into plane metal surfaces. Proceedings of the 4th U. S. National Congress of Appllied Mechanics. 1962. Vol. 1. P. 177–188.Goldsmith W., Yew C.-H. Penetration of Conical indenters into plane metal surfaces. Proceedings of the 4th U. S. National Congress of Appllied Mechanics. 1962. Vol. 1. P. 177–188.Tang W. The penetration of conical indenters with hemispherical tips into plane metal surfaces: Thesis (M.S.). University of California. Berkeley, 1962.Tang W. The penetration of conical indenters with hemispherical tips into plane metal surfaces: Thesis (M.S.). University of California. Berkeley, 1962.Chernyavsky D. I., Gapon D. D. The relationship between the laws of conservation of energy and momentum for low speed impact of several bodies. Journal of Applied Nonlinear Dynamics. 2020. Vol. 9, no. 2. P. 259–271. DOI: 10.5890/JAND.2020.06.008.Chernyavsky D. I., Gapon D. D. The relationship between the laws of conservation of energy and momentum for low speed impact of several bodies. Journal of Applied Nonlinear Dynamics. 2020. Vol. 9, no. 2. P. 259–271. DOI: 10.5890/JAND.2020.06.008.Johnson K. L. Contact mechanics. University of Cambridge, Cambridge University Press, 1985. 462 p. DOI: 10.1017/CBO9781139171731.Johnson K. L. Contact mechanics. University of Cambridge, Cambridge University Press, 1985. 462 p. DOI: 10.1017/CBO9781139171731.Chernyavskiy D. I. Issledovaniye uprugoplasticheskikh deformatsiy pri staticheskom i dinamicheskom vzaimodeystvii dvukh tverdykh deformiruyemykh tel. Indentor imeyet konicheskuyu golovnuyu chast’ [Study of elastoplastic deformations at static and dynamic interaction of two solid deformable bodies. Indenter has conical head part]. Omskiy nauchnyy vestnik. Omsk Scientific Bulletin. 2025. No. 2 (194). P. 5–17. DOI: 10.25206/1813-8225-2025-194-5-17. EDN: JXBIZZ. (In Russ.).Чернявский Д. И. Исследование упругопластических деформаций при статическом и динамическом взаимодействии двух твердых деформируемых тел. Индентор имеет коническую головную часть // Омский научный вестник. 2025. № 2 (194). С. 5–17. DOI: 10.25206/1813-8225-2025-194-5-17. EDN: JXBIZZ.Чернявский Д. И. Исследование упругопластических деформаций при статическом и динамическом взаимодействии двух твердых деформируемых тел. Индентор имеет коническую головную часть // Омский научный вестник. 2025. № 2 (194). С. 5–17. DOI: 10.25206/1813-8225-2025-194-5-17. EDN: JXBIZZ.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.