Разработка энергетической модели реологического деформирования и разрушения металлов при виброползучести

• Автор: Кичаев, Петр Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 127 с. : ил.

1 .Аналитический обзор и постановка задачи исследований
1.1.Основные экспериментальные данные по поведению конструкционных материалов при совместном действии ползучести
и усталости
1.2. Анализ феноменологических моделей деформирования и разрушения материалов при виброползучести
1.2.1. Концепция приведенного напряжения
1.2.2. Описание ползучести при циклическом изменяющемся напряжении
1.2.3. Характер суммирования повреждений при виброползучести
1.2.4. Кинетическая концепция виброползучести
1.2.5. Энергетическая концепция виброползучести
1.3. Постановка задачи исследования
2. Разработка энергетической модели деформирования и разрушения материалов в условиях виброползучести и методики идентификации
ее параметров
2.1. Уравнения состояния и критерий разрушения материалов в условиях виброползучести
2.2. Методика идентификации параметров энергетической модели виброползучести
2.3. Модель деформирования и разрушения материалов при циклической ползучести для сложного напряженного состояния
3. Экспериментальные и расчетные исследования деформирования и разрушения материалов при совместном действии статических и циклических напряжений
3.1. Методика, установка и приспособления для испытаний
3.2. Результаты испытаний, их обработка и анализ
4. Некоторые технологические задачи в режиме виброползучести
4.1. Наведение остаточных напряжений в валах и балках в режиме

виброползучести
4.2. Исследование влияния предварительного неупругого деформирования на долговечность деталей с концентратором
5. Расчет неупругого реологического деформирования диска турбины с дефлектором и экраном обода при совместном действии квазистатических
и циклических нагрузок
5.1. Постановка задачи
5.2. Решение задачи в упругой области
5.3. Решение задачи в области неупругого реологического
деформирования
6. Заключение
7. Библиографический список

Актуальность темы. Рост рабочих параметров и, соответственно, нагру-женности деталей машин, работающих в режиме ползучести при нестационарном температурно-силовом воздействии, требует наиболее полного использования прочностных и деформационных свойств материала конструкции. Это делает необходимым дальнейшее совершенствование расчетных методов, в частности, определяющих соотношений, связывающих внешние температурносиловые воздействия и деформационные свойства материала, с учетом в них реальных условий работы деталей. Построение таких определяющих соотношений является важным направлением научных исследований механики деформируемого твердого тела.
Реальные условия работы деталей машин сопровождаются вибрационным фоном (вибронагрузкой), который в расчетах часто не учитывается, хотя по известным литературным данным существенно влияет на накопление деформаций ползучести, а, следовательно, и на долговечность конструкции. Именно в таких условиях работают такие промышленные объекты, как диски и лопатки двигателей летательных аппаратов, нефте- и продуктопроводы в нефтехимической промышленности (из-за пульсаций давления), элементы автотранспортной техники (из-за вибраций), здания и сооружения (например, от ветровых, сейсмических и других нагрузок) и многие другие промышленные установки. Поэтому проблема учета в расчетах вибрации, наложенной на статическую нагрузку в условиях повышенных температур, имеет большой научный и практический интерес. Актуальность разработки соответствующих математических моделей не вызывает сомнений.
Цель диссертации. Разработка модели виброползучести, позволяющей описывать реологическое деформирование и разрушение конструкционных материалов при совместном действии квазистатических и циклических напряжений. Применение полученных зависимостей для решения некоторых краевых и технологических задач при оценке ресурса элементов конструкций.
2.3. Модель деформирования и разрушения материалов при циклической ползучести для сложного напряженного состояния
Как следует из модели циклической ползучести и разрушения для сложного напряженного состояния (2.1)-(2.6), (2.15), (2.16) для ее конкретизации необходимо задать в явном виде оператор Ф в соответствии (2.1) и кинетические соотношения для структурных параметров (2.2). В настоящей работе соотношения (2.1) и (2.2) конкретизируются на основании теории неполной обратимости деформации ползучести, предложенной Ю.П. Самариным [43, 79] и обобщенной в работах [57, 69]. Основной ее вариант имеет следующий вид:
- о + ео + р,і ;

О,[...]■ В < 0,при — а

,14
Рд ~ ыи + Ч/ + О,;
(2.36)
и£ = 2,