Разрушение твердых тел при поверхностном нагреве

• Автор: Колодко, Александр Яковлевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 144 c. : ил

Глава I. Анализ современных представлений о причинах и
механизме термошелушения материалов
1.1. Постановка задачи об определении термонапряженного состояния полупространства при неравномерном поверхностном нагреве
1.2. Обзор решений задачи определения полей температур и напряжений при поверхностном нагреве
1.3. Причины поверхностного разрушения полупространства. Обзор основных представлений
Глава 2. Термонапряженное состояние тел при поверхностном нагреве
2.1. Метод решения
2.2. Параметры расчетной области
2.3. Термонапряженное состояние тела при независящих
от температуры характеристиках материала
2.4. Влияние зависимости от температуры теплофизичес-ких и механических характеристик материала на термонапрякенное состояние тела
2.5. Влияние параметров теплообмена на тепловое и напряженное состояние полуплоскости
Глава 3. Разрушение тел при поверхностном нагреве
3.1. Выбор критериев прочности для описания возможных разрушений
3.2. Моделирование процесса разрушения, вызванного растягивающими напряжениями
3.3. Разрушение нагреваемой поверхности

3.4. Определение возможности термошелушения материалов
3.5. Параметры теплообмена, вызывающие поверхностное шелушение
Заключение
Литература

Поверхностный нагрев твердых тел тепловыми источниками получил широкое распространение в различных процессах производства: при термообработке материалов, нанесении покрытий на детали конструкций, при термическом разрушении горных пород и т.п. Вследствие нагрева в теле возникает неравномерное и нестационарное тепловое поле, вызывающее температурные напряжения, которые могут достигать разрушающих значений. Разрушение нагреваемого тела при этом нередко идет шелушением, т.е. отделением от поверхности малых частиц материала. В ряде случаев такое разрушение является нежелательным, так как делает невозможным проведение определенных технологических операций, выводит из рабочего состояния отдельные детали и конструкции. В горном деле и строительстве шелушение материалов при поверхностном нагреве, напротив, используется для бурения и расширения взрывных скважин, резки и обработки камня /1,2,15,29,34,38,85,98,105/, при этом производительность бурения термошелушением по сравнению с механическим на высокопрочных горных породах в 1,5-2 раза выше, а себестоимость в 2-3 раза ниже /24,38/.
К достоинствам термического способа бурения относится также и возможность расширения скважины в любой ее части - образование так называемых ’’котлов", причем расширение происходит более эффективно, чем бурение. Возможность образования котловых расширений позволяет применять увеличенную сетку взрывных скважин и повышать выход горной массы с I метра пробуренной с'кважи-ны /98,104,108/.
Другим преимуществом терморазрушения, особенно на высокопрочных породах, является значительная стойкость рабочего ин-

Рис.2.10. Эпюры напряжений б'и при £=0.