Повышение достоверности расчетов деталей машин с концентраторами напряжений при двухосном растяжении

• Автор: Зеньков, Евгений Вячеславович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 191 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1. Современное состояние вопросов, связанных с оценкой прочности деталей машин с концентраторами напряжений
1.2. Оценка прочности деталей машин в условиях двухосного НДС с помощью лабораторных образцов
1.3. Патентный обзор конструкций образцов для моделирования двухосного растяжения
1.4. Анализ существующих конструкций образцов для оценки прочности материала в условиях двухосного растяжения и возможные пути их совершенствования
1.5. Постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА И АПРОБАЦИЯ РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ МЕХАНИКИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ НДС ОБРАЗЦОВ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТНИЙ
2.1. Геометрическое моделирование образцов для механических испытаний и используемых при этом опорных элементов в информационных системах инженерной графики
2.2. Особенности применения численного моделирования методом конечных элементов при исследовании НДС образцов для механических испытаний
2.3. Описание системы вычислительных тестов и оценка достоверности конечноэлементных приближений НДС лабораторных образцов с концентраторами напряжений
2.4. Выбор рационального варианта конечно-элементной дискретизации моделей деформирования образцов
2.5. Особенности применения метода конечных элементов при исследовании контактного взаимодействия на поверхностях опирания призматических образцов
2.6. Расчетная оценка влияния сил трения на наклонных поверхностях контакта призматического образца с опорой
2.7. Оценка достоверности конечно-элементного моделирования НДС призматических образцов в условиях их контактного взаимодействия с опорными элементами
2.8 Выводы по 2-ой главе
ГЛАВА 3. ВАРИАНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НДС ОБРАЗЦОВ И ЗАВИСИМОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ИХ НДС ОТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ОСНОВЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ
3.1. Особенности деформирования известных цилиндрических образцов
3.1.1 Описание конструкций и условий деформирования
3.1.2. Создание дискретных КЭ-моделей, условий закрепления и нагружения образцов
3.1.3. Выбор основных варьируемых геометрических параметров образцов
3.1.4. Оценка влияния основных геометрических параметров образцов на вид их
НДС в условиях упругого деформирования
3.2. Особенности деформирования предлагаемых призматических образцов
3.2.1. Описание конструкции и условий деформирования
3.2.2. Создание дискретных КЭ-моделей, условий закрепления и нагружения образцов
3.2.3. Выбор основных варьируемых геометрических параметров образцов
3.2.4. Оценка влияния основных геометрических параметров образцов на вид их НДС в условиях упругого деформирования
3.3. Численное моделирование процесса деформирования экспериментальной модели штуцерного узла сосуда давления и выбор соответствующих образцов для механических испытаний
3.4. Выводы по 3-ей главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НДС
ПРЕДЛАГАЕМЫХ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ И ИХ АПРОБАЦИЯ В УСЛОВИЯХ СТАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ДО РАЗРУШЕНИЯ
4.1. Исследование НДС призматических образцов в условиях квазистатического нагружения
4.1.1. Описание лабораторной установки, выбор материалов и оборудования для проведения испытаний
4.1.2. Методика исследования НДС образцов
4.1.3. Обработка и анализ результатов испытаний
4.2. Апробация призматических образцов в условиях статических испытаний до разрушения
4.2.1. Расчетно-экспериментальная методика проведения эксперимента.
4.2.2. Обработка и анализ результатов испытаний
4.3. Выводы по 4-ой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

дующем. Если снабдить боковые выступы образца наклонными опорными поверхностями (рис. 1.166) и разместить их при проведении испытаний на соответствующей призматической опоре, то необходимые для создания двухосности НДС поперечные силы Р будут возникать при действии основного испытательного усилия Р. При этом силы Р будут возникать как силы реакции на наклонных опорных поверхностях образца при их скольжении по опорным поверхностям призматической опоры без использования дополнительного силового привода. При этом в процессе механических испытаний таких образцов в их рабочей зоне, расположенной в центральной части нижней поверхности бокового выступа, будут создаваться условия двухосного растяжения (см. рис. 1.16) за счет применения типового оборудования с одним силовым приводом без использования рычажных или иных вспомогательных механизмов.
Рис. 1.17. Схемы нагружения призматических образцов с боковыми выступами: а - поперечные усилия Р создаются приводом испытательной машины; б - поперечные усилия Р являются контактными реакциями, возникающими на наклонных опорных поверхностях образца
Предложенная конструкция призматического образца защищена патентом на изобретение [90]. Призматический образец выполнен в форме призматического тела /, снабженного продольными боковыми выступами 2, имеющими в попереч-