Температурные напряжения в защитном слое бипластмассовых конструкций с упругоподатливой прослойкой в силовой оболочке

• Автор: Маликов, Денис Анатольевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 130 с. : ил

Содержание
Введение.

1. Состояние вопроса и постановка задач исследования.

1.1. Опыт применения, условия эксплуатации и краткая характеристика оболочечных конструкций из слоистых пластиков.

1.2. Напряженное состояние защитного слоя оболочки при тепловом воздействии

1.3. Анализ методов расиста оболочечных конструкций на тепловое воздействие с учетом вязкоупругой работы материала
1.4. Технические решения, направленные на снижение уровня температурных напряжений и повышение несущей способности полимерных оболочек

1.5. Выводы по главе

2. Методика исследований

2.1. Общая методика проведения исследований.

2.2. Методика экспериментального исследования НДС защитного слоя оболочки.

2.3. Методика определения физикомеханических характеристик материала защитного слоя оболочки.
2.4. Методика определения тГараметров трехэлементной модели вязкоупругого тела.
3. Эксперимен тальнотеоретические исследования формирования ТН в защитном слое оболочек при нестационарном тепловом воздействии
3.1. Уточнение модели напряженнодеформированного состояния защитного слоя оболочки при нестационарном тепловом воздействии
3.2. Экспериментальное исследование деформационных свойств материала защитного слоя оболочки.
3.3. Экспериментальные исследования и проверка метода расчета температурных напряжений в защитном слое бипластмассовой оболочки при нестационарном тепловом воздействии.
3.5. Выводы по главе
4. Аналитические исследования температурных напряжений в защитном слое цилиндрических бипластмассовых конструкций при нестационарном осесимметричном тепловом нагружении.
4.1. Методика расчета НДС многослойной оболочки при тепловом воздействии
4.2. Оценка эффективности применения в конструкциях упругоподатливой прослойки
4.3. Выводы по главе
5. Практическое использование результатов исследований и конструктивнотехнологические мероприятия по повышению эксплуатационной надежности оболочек из полимерных материалов
5.1. Конструктивнотехнологические решения по снижению уровня температурных напряжений в защитном слое.
5.2. Практическое использование результатов.
5.2. Предложения по уточнению инженерного метода расчета температурных напряжений в защитном слое
5.3. Выводы по главе.
Основные выводы и предложения
Заключение.
Литература


В зависимости от этих факторов производится выбор исходных материалов. Сложившийся в мировой практике опыт создания коррозионностойких изделий с использованием стеклопластиков базируется в основном на двух подходах применении бипластмасс рис. Появление бипластмасс термопластстеклопластик 1, 5 связано с работами по созданию листовых конструкций из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ первого крупнотоннажного термопласта . Комбинация НПВХстеклонластик стала результатом поиска путей повышения прочности и жесткости крупногабаритных конструкций из НПВХ , работающих в условиях воздействия высокоагрессивных сред. Этот материал оказался весьма эффективным для газоочистных башен, скрубберов, газоходов, фильтров и т. Позднее, сростом производства полиолефинов и других термопластов, появились бипластмассы типа полиэтилен полипропилен, пенгапласт, фторопласт стеклопластик , однако НПВХ продолжает оставаться одним из основных материалов для бипластмасс в нашей стране и за рубежом. Стеклопластики имеют показатели механических свойств на порядок выше чем у термопластов табл. Однако стеклопластики имеют ограниченную по химстойкости область применения , поэтому в конструкциях, работающих в условиях воздействия высокоагрессивных сред, используется слоистая структура стенки, где защитный химстойкий слой выполнен из термопласта. В данном конструктивном решении основная часть внешних нагрузок и собственный вес конструкции воспринимаются наружной силовой стеклопластиковой оболочкой см. Рис. Слоистая оболочка из полимерных материалов а бипластмассовая б стеклоиластиковая
Таблица 1. Материал Температурные границы применения, С Минимальный предел прочности, МПа 1С Модуль упруго сти, МПа 1С Коэфф. ЛИН. НПВХ винипласт . Полиэтилен высокой плотности . Полиэтилен низкой плотности . Полипропилен ПП . Пентапласт ПТ . Стеклопластик . К настоящему времени накоплен значительный опыг проектирования, изготовления и эксплуатации строительных оболочечных конструкций с силовым слоем из стеклошгастика. Основная доля проектирования коррозионностойких строительных конструкций из полимерных материалов приходится на ПИ Проектхимзащита. Изготовление ведется механизированным способом на основе совместных разработок ЮжноУральского государственного университета и производственных организаций 8, 2. Основные объемы работ приходятся на долю тонкостенных цилиндрических конструкций с силовым слоем из стеклопластика, которые используются при строительстве систем газоочистных сооружений, газоходов, для изготовления различной емкостной аппаратуры. Результаты техникоэкономической оценки различных вариантов установки внутренних газоотводящих стволов для одной из труб приведены в табл. Конструктивное решение оболочек тесно увязано с технологическими возможностями их изготовления. Основные элементы таких конструкций цилиндрические оболочки диаметром до 8 м. С точки зрения транспортировки, при изготовлении оболочек в стационарных условиях отправочные
элементы выполняются длиной до 6 м и внутренним диаметром до 3 м . Конструкции более крупных размеров выполняются, как правило, на месте монтажа или сборными. Выбор диаметров определяется требованиями производства в каждом конкретном случае. Таблица 1. Наименование показателей, ед. Стоимость 1 тн. Стоимость ГОС, тыс. Примечание АКЗ антикоррозионная защита. Соединения отдельных оболочек между собой выполняются разъемными и неразъемными. Разъемные соединения по своим конструктивным особенностям разделяются на фланцевые, муфтовые, раструбные неразъемные на бандажные, клеевые и комбинированные. Опиранис горизонтальных элементов производится на отдельно расположенные подвески или опоры. Реже встречается сплошное опирание по всей длине. Конструктивно опоры чаще выполняются в виде ложемента. Подвески применяют преимущественно двух типов ленточные и трапецеидальные. Вертикальные элементы опираются на нижерасположенные или подвешиваются. Для целей огнезащиты данных конструкций внешней поверхности используется хлориновая ткань, лак ХВ4 и пластик на фенольном связующем .