Статические и динамические задачи о взаимодействии инденторов с предварительно напряженными упругопластическими средами

• Автор: Веремеенко, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 183 с. : ил.

1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ

МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Методы контроля механических характеристик

1.2. Аналитические и численные методы решения задач о взаимодействии инденторов различной формы с полупространствами в упругопластической постановке

1.3. Цели и задачи исследования

21 СТАТИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИНДЕНТОРОВ РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫМИ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКИМИ СРЕДАМИ
2.1. Моделирование взаимодействия инденторов с преднапряженными упругопластическими средами методом конечных элементов
2.2. Осесимметричная задача о вдавливании конического индентора в преднапряженную упругопластическую область
2.3. Осесимметричная задача о вдавливании индентора в форме усеченного конуса в преднапряженную .у пру го пластическую область
2.4. Экспериментальное исследование процесса контактного взаимодействия в осесимметричном случае й анализ результатов;
2.5. Выводы
3. ДИНАМИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИНДЕНТОРОВ РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ С ПРЕДНАПРЯЖЕННЫМИ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКИМИ СРЕДАМИ
3.1. Моделирование взаимодействия инденторов с преднапряженными
упругопластическими средами методом конечных элементов
3.2. Методика экспериментального изучения процесса контактного взаимодействия в осесимметричном случае
3.3. Анализ и сопоставление теоретически и экспериментально полученных результатов
3.4. Выводы
4. ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
4.1. Решение трехмерной статической задачи для конуса 120° и преднапряжения в виде одноосного сжатия
4.2. Решение осесимметричной статической задачи для конуса 120° и изгибного преднапряжения
4.3. Выводы
5. ИНЖЕНЕРНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИК КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАГРУЖЕННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
5.1. Анализ состояния и контроль механических.характеристик несущих элементов автобусов
5.2. Методики контроля механических характеристик нагруженных металлических конструкций зданий
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Наиболее важными задачами в строительстве и машиностроении являются: повышение качества зданий, сооружений, машин и механизмов, обеспечение их надежности и работоспособности в течение всего срока эксплуатации. В последние годы участились аварии магистральных нефте- и газопроводов, водоводов, обострилась проблема обеспечения надежности металлоконструкций на предприятиях нефтехимической и энергетической промышленности. Следует также отметить, что после прекращения деятельности многих предприятий, здания и сооружения остались некоторое время без ухода и обслуживания. Эти здания и сооружения могут переоборудовать или перестраивать для других целей, что требует проведения тщательных исследований в области их прочности и устойчивости для обеспечения безопасной дальнейшей их эксплуатация. Особенно этот вопрос актуален в случае реконструкции после неблагоприятных внешних воздействий.
Следует отметить, что применение существующих методов оценки механического состояния материалов не отвечает современным требованиям экспресс контроля на реальных конструкциях по точности и диапазону применимости, либо связаны с необходимостью изготовления образцов и проведения испытаний в лабораторных условиях. Определение пределов текучести и прочности, относительного удлинения требует проведения испытаний на одноосное растяжение, определение ударной вязкости или трещиностойко-сти— сложного лабораторного оборудования и квалифицированного персонала. Методики [13, 17, 49, 51, 50, 58, 35] основанные на эмпирических данных, ограничены узким диапазоном их применимости.
Бурное развитие методов механики сплошных сред и строительной механики привело к созданию ряда программных комплексов, позволяющих проводить расчеты напряженно-деформированного состояния элементов машин и конструкций сложной формы, что создает условия для разработки новых эффективных методов проектирования и контроля качества материалов.
Поля эквивалентных напряжений сгм в упругопластическом полупространстве при вдавливании конуса 120° на 0.3 мм

.206Е+08 .7 62Е+ 0 б .132Е+09 . 187Е + 09 . 243Е+09 .299Е+ 09 .354Е+09 .410Е+09 .465Е+09 . 521Е +
Рис. 2
для сжимающего радиального преднапряжения на уровне 0.5 ат ; для сжимающего радиального преднапряжения на уровне 1.25от