Расчет тепловых полей и напряжений в многослойных элементах конструкций при зависимости термомеханических условий контакта между слоями от давления

• Автор: Гусятников, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 01.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Кишинев
• Количество страниц: 152 c. : ил

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.
§ 1.1 Экспериментальные исследования условий теплового
контакта в составных телах
§ 1.2 Расчетные схемы контакта. ■ Постановка задачи
§1.3 Существующие решения
§ 1.4 Выбор и назначение функций #(<з) и и(<5)
ГЛАВА II. СТАЦИОНАРНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕРМОУПРУГОСТИ ДЛЯ СЛОИСТЫХ ТЕЛ.
§ 2.1 Напряженное состояние двухслойной полосы
§ 2.2 Действие равномерно распределенной нагрузки. Метод
ре пения нелинейного уравнения
§ 2.3 Напряженное состояние /г -слойной полосы
§ 2.4 Напряженное состояние двухслойного цилиндра
§ 2.5 Температурные напряжения в /г -слойном цилиндре
§ 2-6 Температурные напряжения в полой двухслойной сфере
§ 2.7 Решение задачи для /г -слойной сферы
ГЛАВА III. НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕРМОУПРУГОСГИ ДЛЯ
СЛОИСТЫХ ТЕЛ.
§ 3.1 Напряжения в двухслойной полосе, постановка задачи
§ 3.2 Напряжения в а -слойной полосе
§ 3.3 Напряженное состояние А -слойного цилиндра ... 90 § 3.4 Напряжения в А -слойной сфере

ГЛАВА 17. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕШОШШШЕ ИНОГО
СОСТОЯНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ТЕЛ ПРИ НЕВДЕАЛЬ -НОТ КОНТАКТЕ.
§4.1 Пакет программ для расчета тепловых полей и напряжений в слоистых телах
§ 4.2 Температурные поля и напряжения в слоистой полосе
§ 4.3 Температурные поля и напряжения в слоистом цилиндре
§ 4.4 Пример расчета датчика давлений цилиндрической
формы
ЗАКЛКНЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
АКТ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Современные конструкции, применяемые в различных отраслях техники, отличаются большим разнообразием форм и технологий изготовления. За последнее время возрос интерес инженеров и исследователей к применению многослойных материалов, поскольку они позволяют значительно повысить надежность и улучшить эксплуатационные свойства конструкций, эффективно использовать традиционные и. новые материалы.
На напряженно - деформированное состояние конструкций из многослойных материалов существенное влияние оказывают условия контакта между слоями, которые в зависимости от технологии изготовления и условий эксплуатации мо1ут быть различными.
для многих современных конструкций, работающих, как правило, в экстремальных или близких к ним режимах характерным является наличие тепловых воздействий как в процессе изготовления, так и при их эксплуатации. Примерами могут служить задачи определения тепловых напряжений при сварке, совместной ковке листового проката и горячей штамповке, в условиях значительных тепловых воздействий работают элементы конструкций энергетических установок, транспортных машин, аппараты химических производств и т.д.
При их прочностных расчетах необходимо располагать информацией как о температурных полях, так и напряженно-деформированном состоянии, в этой связи представляется актуальным исследование влияния условий контакта между слоями на термонапряженное состояние.
В зависимости от характера обработки контактирующих поверхностей при расчете составных тел применяются различные модели

Кроме того, на контакте имеет место равенство нормальных напряжений и тепловых потоков:
% = $ъг > (2.4.7)
„ а/т ^ д/же)
1 dt 2 dt ' (
для одномерного стационарного температурного поля, когда
температура изменяется только в радиальном направлении, уравнение теплопроводности имеет ввд:
dlT(t) , „■ ■
— +i- —г = О, (2.4.9)
c/t S c/t
которое подстановкой
c/T(t)
2 = (2.4.10)
о/г
приводится к ВИДУ
~ ° ’ (2.4.II)
Решение уравнения (2.4.II) известно:
2 = ~ (2.4.12)
Совершая обратный переход к переменной & , подучим решение уравнения (2.4.9) в вцце:
+ b .(2.4.13)
Постоянные <8* и С-t найдем из граничных условий (2.4.1) и
(2*4.3). Для первого слоя:
8>1 “ Л» " ?, ) ’ (2.4.14)
£■1= %о ~[(Ъо ' Æ-jô ^ J . (2.4.15)