Поля высоких порядков в вершине трещины при ползучести с учетом вида нагружения

• Автор: Бойченко, Наталья Валерьевна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ГЛАВА 1. ГЛАВА 1. МОДЕЛИ СОСТОЯНИЯ И МЕХАНИЗМЫ
РАЗРУШЕНИЯ ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ
1Л. Механизмы разрушения при ползучести с учетом параметра структуры материала
1.2. Уравнения ползучести
1.3. Структура полей параметров НДС в вершине трещины
1.4. Поля в вершине трещины с учетом членов высоких порядков
1.5. Численный анализ параметров НДС области вершины
трещины
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НДС ТЕЛА С ТРЕЩИНОЙ В УСЛОВИЯХ ПОЛЗУЧЕСТИ ПРИ
* ДВУХОСНОМ НАГРУЖЕНИИ
2.1 Метод расчета и интерпретации параметров НДС в вершине трещины при ползучести с учетом членов высоких порядков
2.2. Расчетная схема МКЭ пластины с центральной трещиной при двухосном нагружении
2.3. Метод интерпретации результатов
ГЛАВА 3. ПОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ОБЛАСТИ ВЕРШИНЫ ТРЕЩИНЫ
ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ
3.1. Поля напряжений в условиях сочетания упругости, пластичности и ползучести
3.2. Кинетика напряженного состояния при ползучести в зависимости от вида нагружения

3.3. Анализ угловых распределений компонент тензора напряжений в области вершины трещины

3.4. Сравнение численных и аналитических результатов

• ГЛАВА 4. ПОЛЯ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ В УСЛОВИЯХ
ДВУХОСНОГО НАГРУЖЕНИЯ
4.1. Кинетика зон пластичности и ползучести в области вершины трещины
4.2. Анализ распределения компонент тензора скоростей деформации ползучести в зависимости от вида нагружения
ш 4.3. Характер перераспределения деформаций по времени ползучести
4.4. Сравнение численных и аналитических результатов расчета полей скоростей деформаций в области вершины трещины при ползучести
ГЛАВА 5. АМПЛИТУДНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ТРЕХЧЛЕННОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ПОЛЕЙ НДС ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ
5.1. Влияние времени выдержки под нагрузкой на амплитудные коэффициенты
5.2. Влияние вида нагружения на амплитудные коэффициенты
5.3. Количественная оценка составляющих трехчленного разложения полей напряжений области вершины трещины
5.4. Аппроксимационное уравнение зависимости амплитудного коэффициента Аг от исследуемых факторов
• ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Практика эксплуатации оборудования большого ресурса, работающего в условиях повышенных температур, показала, что с течением времени в условиях термосилового нагружения в зонах концентрации накапливаются и развиваются дефекты типа трещин вследствие исчерпания запасов длительной прочности и ползучести конструкционного материала. Критические, с точки зрения несущей способности и ресурса, элементы конструкций, такие как ротора паровых турбин, содержат технологические и конструктивные концентраторы напряжений, что не позволяет исключить при эксплуатационных условиях нагружения возникновения в них локальных пластических деформаций. Более того, именно в этих областях с течением времени накапливаются повреждения, приводящие к образованию и развитию микро- и макротрещин. В дисках роторов паровых турбин под действием центробежной и контурной нагрузки реализуются деформации ползучести. Таким образом, анализ несущей способности дисков роторов паровых турбин при наличии исходной и накопленной эксплуатационной поврежденности должен проводиться для сочетания состояний упругости, пластичности и ползучести. Диски роторов паровых турбин в эксплуатации подвержены двухосному нагружению различной интенсивности, что говорит о необходимости учета двухосности при расчетах напряженно-деформированного состояния области вершины трещины.
Долгое время считалось, что напряжения и перемещения в области вершины трещины при ползучести с достаточной точностью можно описать при любых условиях внешнего нагружения на основе одночленного асимптотического представления типа Хатчинсона-Райса-Розенгрена (ХРР). Однако, как показывают исследования последних лет, однопараметрический подход ХРР-типа в определении напряженно-деформированного состояния дает приближенное решение, которое в ряде случаев двухосного нагружения содержит существенные погрешности. В связи с этим возникает
Рис.2.3. Расчетная схема пластины с трещиной (переход от внешней к внутренней подконструкции)
Рис.2.4. Расчетная схема пластины с трещиной (внутренняя подконструкция)