Ползучесть подкрепленных тонкостенных элементов машиностроительных конструкций

• Автор: Конкин, Валерий Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 190 c. : ил

ГЛАВА I. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТОНКОСТЕННЫХ ПОДКРЕШЕЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЕ!
1.1. Способы и методы учета подкреплений в теории изгиба оболочек и пластин
1.2. Деформирование подкрепленных тонкостенных элементов при ползучести
1.3. Постановка задачи ползучести и длительной прочности подкрепленных элементов машиностроительных конструкций
Глава II. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ФОРМУЛИРОВКА НАЧАЛЬНО-КРАЕВЫХ ЗАДАЧ
ТЕРМОПОЛЗУЧЕСТИ ТОНКОСТЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ, * НЕСУЩИХ ПОДКРЕПЛЕНИЯ В ВИДЕ РЕБЕР
2.1. Полная система уравнений ползучести подкрепленных тонкостенных конструкций
2.1.1. Инкрементальный вариант статико-геометрических соотношении
2.1.2. Физические зависимости теории ползучести материалов структурных элементов подкрепленных конструкций
2.2. Учет подкреплений по схеме конструктивной анизотропии
2.3. Учет дискретного размещения ребер
2.4. Вывод разрешающей системы уравнений ползучести подкрепленных конструкций
2.5. Задачи ползучести конструктивных элементов в виде подкрепленных цилиндрических корпусов и пластин
Глава III. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ЧИСЛЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛЗУЧЕСТИ ПОДКРЕПЛЕННЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ЗЛШЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
3.1. Метод дискретизации и алгоритм решения начально-краевой задачи ползучести подкрепленных тонкостенных конструкций
3.2. Исследование свойств алгоритмов и методов в задачах ползучести подкрепленных конструкций
ГЛАВА ІУ. ПОЛЗУЧЕСТЬ И ДЛИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ ПОДКРЕПЛЕННЫХ
ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
4.1. Ползучесть корпусных элементов машин и установок
4.2. Ползучесть пластин и цилиндрических панелей, несущих подкрепления
4.3. Ползучесть конструктивно неоднородного корпуса вакуумной камеры
Глава V. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛЗУЧЕСТИ ГЛАДКИХ И ПОДКРЕПЛЕННЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ПЛАСТИН. СРАВНЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
5.1. Постановка и методика экспериментальных исследований
5.2. Экспериментальные данные о ползучести и длительной прочности материала пластин
5.3. Ползучесть гладких и подкрепленных пластин. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЬІВОДі ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

В В Е Д Е'Н И Е
Потребности народного хозяйства выдвигают перед современным машиностроением задачи создания новых высокоэффективных и экономичных образцов техники, характерными условиями эксплуатации которых являются высокие или низкие температуры, существенный уровень нагруженности. Это приводит к повышению ответственности прочностных расчетов, требует от них большей степени достоверности и адекватности расчетных моделей реальным машиностроительным конструкциям. Проблема значительно усложняется тем, что несмотря на существенное возрастание основных эксплуатационных параметров современных машин и установок, должны возрастать их прочность, надежность и долговечность с одновременным снижением веса, а следовательно, и затрат материалов.
Прочностные расчеты таких конструкций оказываются возможными лишь на основе современных достижений механики деформируемого твердого тела и вычислительной техники.
С повышением эксплуатационных нагрузок и температур практически неизбежным становится явление ползучести, сопровождаемое накоплением в материале конструкции необратимых деформаций ползучести (формоизменяемость), снижением уровня прочности (длительная прочность), что. может привести к преждевременному разрушению машины или установки. Поэтому актуальной в научном и практическом отношении является задача создания методов расчета прочности машиностроительных конструкций, учитывающих явление ползучести и позволяющих выработать обоснованные рекомендации конструкторам и проектировщикам для повышения эксплуатационной надежности созда-

получить связь между скоростями напряжений и деформаций
(2.32)
~ С Pjj + ^2 Р22 ] ч ^iZ ~ & (V 41 ~ 2. Pi2 ),
где =£)/(!-y^V2) С=), £, » Е2 . ^ - модули упругости и коэффициенты Пуассона материала в главных направлениях, ff - модуль сдвига материала.
Для стержневых элементов данные зависимости примут аналогичный вид при учете двумерности деформирования подкрепляющих элементов. В случае одноосного растяжения-сжатия физические зависимости можно представить в виде
6i-E,(£-*,t-p<) <=>
Вьше приведенные зависимости сформулированы для описания напряженно-деформированного состояния в точке конструкции. Для конструктивно неоднородных элементов, к которым относятся рассматриваемые в работе конструкции, материальные постоянные в этих соотношениях должны выбираться в соответствии с данными об упругом деформировании и ползучести материалов структурных элементов конструкции.
2.2. Учет подкреплений по схеме конструкционной
анизотропии
Рассмотрим малый элемент конструктивно неоднородной оболочки в виде, показанном на рис.6. Такой элемент, как видно из рисунка, включает следующие подэлементы: нижний оболочечный слой, в срединной поверхности которого поместим криволинейную ортогональную систему координат с/ , j3 , ot так, что о( , £ совпадают с линиями кривизны этой поверхности, ось - нормальна к ней;