Разработка деформационно-энергетического метода оценки прочности элементов конструкций

• Автор: Кочеров, Евгений Павлович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Общие требования к анализу прочности конструкций
1.1 Теория максимальных нормальных напряжений
1.2 Теория максимальных касательных напряжений
1.3 Теория максимальной энергии формоизменения
1.4 Предельные состояния материала реальных деталей
1.5 Проблемы прочностного анализа
1.6 Идеология моделирования
1.7 Задачи анализа комплексного нагружения деталей с относительно гладкой геометрией и низкими скоростями деформирования
1.7.1 Анализ статического нагружения
1.7.2 Анализ циклического повреждения
1.8 Задачи анализа деталей с острыми концентраторами деформаций
и трещинами при низких скоростях деформирования
1.9 Выводы по главе
Глава 2. Теоретические основы деформационно-энергетического подхода
2.1 Основные положения теории жёсткопластического тела
2.1.1 Ассоциированный закон пластического течения
2.1.2 Условия пластичности и разрушения пластических материалов
2.1.3 Поверхность деформационных состояний и условие пластичности, связанное с ее линиями уровня
2.2 Деформационно-энергетический критерий разрушения
2.3 Основные соотношения теории идеального жёсткопластического тела
2.3.1 Определяющие уравнения теории плоской деформации

2.3.2 Соотношения на характеристиках в теории плоской деформации
2.3.3 Соотношения на характеристиках в теории осесимметричной деформации
2.4 Особые точки пластического течения и деформации на поверхностях разрыва поля скоростей перемещений
2.4.1. Деформации на линии разрыва поля скоростей перемещений
2.4.2 Система уравнений, описывающая процесс накопления деформаций в теории плоской деформации
2.5 Задача, моделирующая пластические течения в окрестности вершины трещины (полоса с У-образными вырезами)
2.5.1 Решение О. Ричмонда
2.5.2 Решение с несимметричным пластическим течением
2.5.3 Поле деформаций в окрестности углового выреза при разрушении
2.6 Распределение диссипации механической энергии в окрестности углового выреза
2.7 Выводы по главе
Глава 3. Одноосное деформирование и разрушение плоского и цилиндрического образцов
3.1 Полная схема разрушения плоского образца
3.2 Инженерное приближение схемы деформирования цилиндрического образца при одноосном растяжении до разрушения
3.3 Методика определения величин Жт и при циклическом нагружении образца
3.4 Распространение трещин в упругопластических телах
3.4.1 Установившееся движение углового выреза внутри упругопластического тела (распространение трещины)

3.4.2 Неустойчивое движение углового выреза внутри упругопластического тела (процесс зарождения трещины)
3.5 Выводы по главе
Глава 4. Анализ циклической долговечности дефлектора ТВД двигателя НК-32, сравнение с результатами исследований натурных деталей, технологическое повреждение
4.1 Система единиц, используемая при моделировании и анализе
4.2 Исходные данные по геометрии
4.3 Свойства материала ЭК-79 (ЭП742У)
4.4 Методика анализа теплового и напряжённо-деформированного
состояния дефлектора
4.5 Методика анализа МЦУ дефлектора
4.5.1 Методика расчётной оценки циклической долговечности по уравнению Коффина-Мэнсона
4.5.2 Методика расчётно-экспериментальной оценки циклической долговечности дефлектора с использованием кривых МЦУ, полученных на образцах с учётом асимметрии цикла
4.5.3 Исходные данные для теплового анализа дефлектора
4.5.4 Результаты теплового анализа дефлектора
4.5.5 Исходные данные для анализа НДС дефлектора
4.5.6 Результаты анализа НДС дефлектора
4.5.7 Результаты анализа МЦУ дефлектора
4.6 Методика оценки влияния обработки поверхности на малоцикловую усталость материала
4.7 Выводы по главе
Заключение
Список литературы

риалов существует уровень амплитуды напряжения, начиная с которого разрушение не происходит при любом, сколь угодно большом числе циклов нагружения.
На этом примере видны характерные для практически всех металлов особенности:
- практически линейный характер зависимости амплитуды разрушающих циклических напряжений от логарифма числа циклов при малом числе циклов (до 10 000-50 000 циклов) - в зоне малоцикловой усталости;
- практически линейный характер зависимости амплитуды разрушающих циклических напряжений от логарифма числа циклов при большом числе циклов (более 1 000 000 циклов) - в зоне многоцикловой усталости;
- существенно меньший наклон характеристики многоцикловой усталости, чем малоцикловой усталости, что предполагает разные физические механизмы повреждения;
- имеется переходная зона (от 10 000-30 000 до 1000 000 циклов) с нелинейным характером зависимости амплитуды разрушающих циклических напряжений от логарифма числа циклов, в которой действуют как механизмы малоцикловой усталости, так и механизмы многоцикловой усталости.
Похожий вид имеет и кривая сопротивления усталости, построенная в полных деформациях (рисунок 1.3, переходная зона условно включена в зоны малоцикловой и многоцикловой усталости, что зачастую делается в запас прочности).
Границы перехода от одной модели повреждения к другой для многих классов металлических материалов достаточно близки.
На рисунках 1.4, 1.5 показаны типичные диаграммы циклического деформирования материала при жёстком нагружении с симметричным и асимметричным циклом нагружения.