Исследование напряженно-деформированного состояния упругих композиционных стержней и лопаток компрессора на основе двухкомпонентного подхода

• Автор: Байшагиров, Хайрулла Жамбаевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Рига
• Количество страниц: 178 c. : ил

,1. ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ И ВАРИАЦИОННЫЕ ТЕОРЕМЫ СТАТИКИ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ.АРМИРОВАННЫХ СРЕД С.УЧЁТОМ
ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
§ I. Сводка основных соотношений модели двухкомпонентной
армированной среды и их обсуждение
§ 2. Принцип виртуальных работ и теорема о минимуме потенциальной энергии
§ 3. Обобщенная на теорию двухкомпонентной термоупругости
теорема взаимности Бетти
§ А. Единственность решения дифференциальных уравнений
равновесия
§ 5. Напряженно-деформированное состояние естественно-закрученного армированного стержня в поле центробежных сил
Глава II. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ДИНАМИКИ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ ТЕЛ
§ I. Основные соотношения динамической термоупругости двухкомпонентных армированных тел. Дисперсия волн
§ 2. Принцип виртуальных работ и основная энергетическая
. теорема при температурных напряжениях
§ 3. Принцип Гамильтона для двухкомпонентной, среды
§ 4. Вариационные теоремы связанной термоупругости двух-
. компонентных тел и единственность решения
§ 5. Об определении частот собственных колебаний армированных пластин
§ 6. Собственные частоты колебаний двухкомпонентного стер-
. жня. Определение ’’жёсткости сцепления"
§ 7. Влияние взаимодействия компонентов композиции на
свободные колебания армированных тел

Глава III. НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ АРМИРОВАННОЙ
ЛОПАТКИ КОМПРЕССОРА В ПОЛЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ СИЛ
§ I. Основные соотношения
§ 2. Условия равновесия и расчетные формулы
§ 3. Соотношения для частных теорий и вариантов задачи
§ 4. Раскрой пера лопатки
§ 5. Вычисление геометрических и физико-геометрических
характеристик сечения лопатки
Глава IV. НЕКОТОРЫЕ ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ЭФФЕКТЫ В КОМПОЗИЦИОННЫХ ТЕЛАХ
§ I. Естественно-закрученный армированный стержень при
. равномерном нагреве. Явление раскручивания
§ 2. Влияние неравномерного стационарного температурного
поля на распределение термонапряжений
§ 3. Напряженно-деформированное состояние композиционной
лопатки компрессора в температурном поле
§ 4. Расчетные формулы и частные случаи
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Развитие современной техники неразрывно связано с разработкой новых конструкционных материалов, ведущее место среди которых занимают композиционные. Материалы, которые образованы объемным сочетанием химически разнородных компонентов, получили название - композиционные материалы. В них сочетаются лучшие свойства различных составляющих фаз - прочность, пластичность, износостойкость, малая плотность и т.п. Причем, сама композиция отличается свойствами, которыми не обладает ни один из компонентов, взятый в отдельности. Важнейшими из этих свойств являются высокая удельная прочность, жесткость в направлении армирования, возможность варьирования их путем выбора тех или иных компонентов, изменением структуры армирования и т.д. Эти достоинства композиционных материалов, а также их экономическая эффективность обусловили их применение в авиа- и ракетостроении, в транспорте и других отраслях промышленности/^^,78,99]. В современном авиадвигателестроении начинают использовать пластики и металлы, армированные волокнами стекла, угля, бора, нитевидными кристаллами и т.д. По данным зарубежной печати в настоящее время имеется целый ряд авиадвигателей, в которых из композиционных материалов изготовлены ответственные детали компрессора (например, двигатель Р-/00 ). Имеются сведения о применении боро- и углепластиков в конструкциях самолетов Дженерал Дайнемикс Р -/И , Грумман. Р-/4 , Макдонел Р~Р ,
Локхид С-5А и других С29,56] . Очевидно, что прогресс
в использовании композиционных материалов с каждым годом будет увеличиваться.
При изучении деформирования композитов, как правило, используют метод "гомогенизации" неоднородных тел путем введения осредненных или по всему объему тела, или по элементарному
В этих формулах точка над переменной величиной означает дифференцирование по времени, как и прежде; т7 п = 2,3 . Система шести уравнений (2.1.2) содержит в качестве неизвестных
8 переменных: б смещений и 2 температуры Тн и Т* ; для замыкания системы необходимо добавить два уравнения теплопроводности этой среды Ш] :
4 Ц + и" = Т“'(^ Ц +/$£■■)
4 ц + и.- = ^ 4?) V-
(2.1.3)
Здесь 1л/* Н'"*’ - члены, характеризующие внутренние источники
тепла и учитывающие теплообмен между компонентами; Лл- Л
постоянные по величине компоненты симметричного тензора теплопроводности; С.*} С.* - коэффициенты теплоемкостей материала
наполнителя и материала матрицы при постоянной деформации;
Ти Тм - начальные температуры материалов наполнителя и матрицы, соответственно.
В зависимости от условий на границе тела могут быть сформулированы следующие краевые задачи [^7,99]-
I краевая задача - на поверхности <5 заданы смещения и температуры:
и;*а* ;
Т*=Т* ; Т*
(2.1.4)
II краевая задача - на поверхности 3 заданы напряжения и температуры: