Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО
Порошин, Вадим Борисович
01.02.06
Кандидатская
1984
Челябинск
282 c. : ил
Стоимость:
499 руб.
АННОТАЦИЯ
Диссертация посвящена проблеме оценки долговечности элементов конструкций, подверженных циклическим воздействиям нагрузки и температуры. Предложена феноменологическая модель кинетического типа, позволяющая отразить накопление усталостного повреждения в процессе неизотермического малоциклового нагружения с выдержками. В качестве аргументов уравнения повреждаемости используются параметры состояния реологического уравнения (основанного на концепции микронеоднородностн реального материала), ранее предложенного в ЧПЙ для описания закономерностей повторно-переменного неупругого деформирования. Таким образом, достигнуто определенное единство в построении моделей деформирования и разрушения.
Решена задача идентификации модели повреждаемости с конкретным материалом. Для снижения объема необходимых экспериментальных данных предложен упрощенный вариант модели. Как следует из анализа, моделью отражаются основные эффекты малоцикловой усталости, наблюдаемые при испытаниях в условиях повышенных температур, в частности, связанные с влиянием последовательности этапов пластического и вязкого деформирования в цикле, эффектом "залечивания" повреждения и т.д. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили удовлетворительное соответствие оценок долговечности, получаемых на основе модели, опытным данным.
В качестве иллюстрации применения модели к расчету элементов конструкций исследовано влияние параметров рабочего процесса на долговечность лопатки газовой турбины к подколосниковой балки машины для обжига железорудных окатышей. Рассмотрены также закономерности термической усталости цилиндрического образца при повторных тепловых ударах. Результаты работы частично внедрены в практику проектирования соответствующих объектов.
РАЗДЕЛ I. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОВРЕЖДЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ И МЕТОДЫ ИХ ОПИСАНИЯ
1.1. Повреждаемость материала при неупругом циклическом деформировании
1.2. Явление малоцикловой усталости при повышенных температурах
1.3. Виды испытаний на малоцикловую усталость
1.4. Основные закономерности повреждения конструкционных материалов при повышенной температуре
1.5. Способы описания малоцикловой усталости при повышенной температуре
1.6. Задачи данного исследования
РАЗДЕЛ 2. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ДЛЯ ОПИСАНИЯ УСТАЛОСТНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПРИ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОМ ДЯИТЕЛШОМ МАЛОЦИКЛОВОМ НАГРУЖЕНИИ. ПРОВЕРКА ЕГО АДЕКВАТНОСТИ
2.1. Анализ поведения структурной модели упруговязкопластической среды при повторно-переменном нагружении. Новые параметры состояния материала
2.2. Математическая модель накопления повреждения
2.3. Описание некоторых закономерностей малоцикловой усталости конструкционных сплавов при повышенной температуре на основе предложенной модели накопления повреждения. Проверка ее соответствия опытным данным
2.4. Обобщение модели на описание накопления повреждения при сложном напряженном состоянии
РАЗДЕЛ 3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАЛОЦИКЛОВОЙ УСТАЛОСТИ. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
3.1. Порядок расчета накопления усталостного повреждения
3.2. Влияние режима запуска ГТД на усталостное повреждение рабочей лопатки газовой турбины
3.3. Влияние скорости движения технологического конвейера на усталостную долговечность под-колосниковой балки обжиговой тележки
3.4. Исследование закономерностей кинетики циклического неупругого деформирования и накопления повреждения в цилиндрических образцах
при повторных термоударах
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Акты внедрения результатов исследования
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. О возможности произвольного выбора одного из значений функции повреждаемости в условиях изотермического нагружения
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Характеристики и тексты программ для определения значений функции повреждаемости, расчета кинетики накопления усталостного повреждения и оценки долговечно -сти при малоцикловом нагружении
представлено в виде требования достижения параметрами состояния (включая повреждение) некоторого критического сочетания
где 52 (^) - определяющая функция параметров состояния
ще всего повреждение СО определяют таким образом, что Од =1,
и условие разрушения принимает наиболее простой вид
00 = I
Основной проблемой теории прочности при нестационарном нагружении является, как отмечает В.В.Новожилов [74] , определение функционала Од и соответствующего условия разрушения. Эта проблема с той или иной степенью общности решается при разработке моделей малоцикловой усталости различного типа.
К настоящему времени сложилась система классификации критериев малоциклового разрушения в зависимости от принятой меры интенсивности накопления усталостного повреждения и типа определяющих параметр повреждения уравнений [31, 82, 833 . Наиболее представительными являются группы критериев следующих типов: деформационные (включающие деформацию или ее составляющие, которые характеризуют цикл деформирования в целом); кинетические (определяющие скорость повреждения и его критическое значение); энергетические (связывающие накопление повреждения с диссипацией энергии неупругого деформирования); критерии, базирующиеся на характеристиках длительной прочности. Достаточно полные обзоры по этому вопросу содержатся в работах [15, 26, 31, 50, 64, 81,
82, 9^ •
Среди других подходов, предложенных для оценки прочности при малоцикловом нагружении, отметим термофлуктуационный [76,
873 . а также подходы, ставящие повреждение в соответствие с изменением структуры [ИЗ, 119, 134] или микромеханических и
Название работы | Автор | Дата защиты |
---|---|---|
Повышение сопротивления усталости лопаток компрессора газотурбинных двигателей на основе улучшения поверхностного слоя | Дубин, Алексей Иванович | 2014 |
Динамическая прочность элементов клиноременных передач автомотрис | Евдокимов, Алексей Петрович | 1999 |
Динамика быстродействующего вибрационного азимутального модуля малогабаритной системы | Плотникова, Инна Васильевна | 2002 |