Анализ нестационарных термомеханических процессов в оболочках, применяемых в производстве точного литья

• Автор: Курепин, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 139 c. : ил

1. Актуальность задачи и основные направления исследования
2. Обзор работ по исследованию термомеханических напряжений
в оболочках
3. Методы исследования физико-механических и теплофизических свойств материалов
3.1. Определение физико-механических характеристик материалов
3.2. Определение коэффициентов тепло- и температуропроводности
3.3. Определение коэффициентов термического расширения и удельной теплоемкости
3.4. Контактные термические сопротивления в теплофизическом эксперименте
4. Формулировка цели работы и задач исследования
5. Выводы
Раздел I. Исследование физико-механических и теплофизических
свойств материалов модели и оболочки
1. Исследование механических характеристик материалов оболочек
1.1. Испытание на изгиб
1.2. Испытание на кручение
1.3. Результаты исследований
2. Исследование физико-механических свойств модельных составов
3. Определение коэффициентов термического расширения (КТР) модельного сотава и керамики оболочек

3.1. Методика определения КТР модельных составов
3.2. Определение КГР керамики
3.3. Измерение перемещений при определении КГР материала оболочек
4. Определение коэффициентов тепло- и температуропроводности материалов (методика испытаний и ее реализация)
5. Определение коэффициентов тепло- и температуропроводности при учете влияния контактных термических сопротивлений
6. Выводы
Раздел П. Термомеханические напряжения в двухслойном шаре
при изменении внешней температуры по произвольному закону
1. Постановка задачи
2. Задача теплопроводности
3. Асимптотическое решение задачи теплопроводности при
малых значениях числа
4. Определение напряжений в оболочке при линейном нагреве поверхности сферы
5. Решение задачи в случае задания внешней температуры Тв(Ь)
произвольным законом
6. Выводы
Раздел Ш. Расчет.тепловых режимов выплавления модельного
состава
I. Расчет температур и напряжений в оболочке при различных режимах нагрева
1.1. Построение алгоритма
1.2. Примеры расчета

2. Расчет допустимых скоростей нагрева оболочки в зависимости от ее толщины, предела прочности керамики и размеров модели
2.1. Построение алгоритма
2.2. Результаты расчета
3. Выводы
Раздел ІУ. Экспериментальное исследование процесса выплавления модельного состава в цехе точного литья ПО Ростсельмаш
1. Постановка задачи исследования. Подготовительная серия экспериментов
2. Исследование зависимости качества керамических оболочек форм от термического режима выплавления модельного состава
3. Изучение пространственного распределения температур
в камере выплавления модельного состава и на поверхности блоков
4. Интерпретация экспериментальных данных и результатов расчета
5. Исследование трещинообразования в оболочках в зависимости от их расположения в блоке и расположения блоков на конвейере. Влияние каналов истечения модельного состава
6. Выводы
Общие выводы
Литература
Приложение

Здесь d - плотность энергии в сечении X - О ; т - импульсная 8~ - функция.
Система уравнений (I) с краевыми условиями (2) решалась методом интегральных преобразований Лапласа.
Решения для функций температур ^ , V* и № выглядят следующим образом:
в /*-?, „

U(x,i)

<.Ч+Ч,)Лгї і»
}>і+4

( /л /л,}

(3)

и=о

1*9,
3ь

(âdh+x)

(І-9,
V-?W
h-o
ї+ї.
'Xfi
' №(»*<)-*) Ui
г -,
(4)
/I'M) fit ~ /аї
В формулах (3-5) Ь = ,
ici L* fa,
Для определения коэффициентов теплопроводности к и температуропроводности ^ исследуемого материала воспользуемся формулой (4) или (5) при X=cL , ограничившись первым членом суммы, поскольҐ* ÛL
ку ряды быстро сходятся при малых числах Фурье ГО - . (В эксперименте для определения коэффициентов тепло- и температуропроводности время наблюдения не превышает значений для которых F0 =0,6*]).