Экспериментально-теоретическое исследование ползучести и длительной прочности металлов при одноосном и сложном напряженных состояниях

• Автор: Назаров, Владлен Витальевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

1. Экспериментально-теоретическое исследование влияния водорода на ползучесть и длительную прочность сплава ВТ6
1.1. Испытательный комплекс для проведения высокотемпературных длительных испытаний металлов при совместном действии растяжения и кручения
1.2. Моделирование ползучести и длительной прочности сплава ВТ6 без внедренного водорода
1.2.1. Простая математическая аппроксимация экспериментальных результатов скорости установившейся ползучести и длительной прочности
1.2.2. Моделирование деформации ползучести
1.3. Влияние водорода на ползучесть и длительную прочность при
одноосном растяжении сплава ВТ6
Заключение
2. Моделирование влияния диффузии среды на длительную прочность полого цилиндра при одноосном растяжении
2.1. Постановка задачи
2.2. Решение уравнения до момента достижения частицами среды внешней границы кольца (первый этап диффузионного процесса)
2.3. Решение уравнения при ненулевой концентрации среды во всем поперечном сечении цилиндра (второй этап процесса диффузии)
2.4. Сравнительный анализ приближенного и точного решений
Заключение
3. Выбор критериев длительной прочности металлов при сложном напряженном состоянии
3.1. Постановка задачи
3.2. Методика количественной обработки экспериментальных результатов длительной прочности
3.3. Анализ результатов
Заключение
4. Кинетический подход к описанию длительной прочности металлов при двухосном растяжении
4.1.1. Длительная прочность при стационарном двухосном растяжении
4.1.2. Результаты вычислений
4.1.3. Анализ результатов
4.2. Длительная прочность при одноосном и двухосном напряженных состояниях
4.2.1. Результаты экспериментальных исследований
4.2.2. Учет мгновенной поврежденности для изотропного материала
4.2.3. Учет анизотропии материала и взаимной зависимости компонентов вектора поврежденности
4.3. Влияние пути кратковременного нагружения на длительную прочность с учетом анизотропии материала
4.3.1. Экспериментальные данные
4.3.2. Моделирование накопления поврежденности в процессе кратковременного нагружения с учетом прочностной анизотропии материала
4.3.3. Длительная прочность
Заключение
Заключение
Список литературы
Приложение
Актуальность темы
Как правило, элементы многих конструкций, изготовленных из металлов или сплавов, работают в условиях высокотемпературной ползучести при сложном напряженном состоянии. Прогнозирование времени разрушения таких элементов конструкций представляет собой довольно трудную задачу, которая до сих пор не решена. Следует отметить, что проведение экспериментальных исследований длительной прочности при сложном напряженном состоянии связано со значительными техническими трудностями, поэтому количество таких испытаний невелико. Автору диссертации известны 28 серий испытаний на длительную прочность при сложном напряженном состоянии, проведенных отечественными и зарубежными учеными. Для определения критерия длительной прочности металлов в этих условиях был проведен количественный анализ всех этих экспериментальных данных. Рассмотрены критериальный и кинетический варианты моделирования длительной прочности металлов. Исследование длительной прочности металлов при сложном напряженном состоянии, бесспорно, является важным направлением научных исследований механики деформируемого твердого тела.
Агрессивная среда способна оказать существенное влияние на длительную прочность конструкционных материалов. При этом время разрушения элементов конструкций может уменьшаться в несколько раз. Изучение этого влияния чрезвычайно актуально. В данной работе проведено экспериментально-теоретическое исследование влияния агрессивной среды на длительную прочность толстостенного цилиндра при переменных растягивающих напряжениях.
Титановые сплавы широко применяются в различных отраслях народного хозяйства. При решении некоторых технологических проблем в сплавы из титана внедряют водород. В диссертации описаны результаты экспери-

(2.17), это распределение получено при использовании соотношений (2.18) и (2.20).
Рис. 2.2.
Граничные условия (2.17). Распределение концентрации с(г) при а, равном 0.5, в моменты времени: 0.25/0> 70, 4/'0 и ( -» со, которым соответствуют кривые 1, 2, 3 и 4. Точные решения, полученные численно, изображены на диаграмме сплошными линиями, приближенные решения — штриховыми линиями. Продолжительность первой стадии ?0 равна 0.025 при к2, равном 2.12.
2.4. Сравнительный анализ приближенного и точного решений
Рассмотрим средние значения концентрации ст (/) по площади кольца:

ст (/) = ..г. - [с(г, 1)гс1г • В соответствии с данным определением, находим 1 -а2 а
средние концентрации первой ст1(/) и второй стадий ст2[0), ст220):
2(1-а)[1 + а(к + )]
(-а2)(к + )(к + 2)