Задачи установившейся и нестационарной теплопроводности и термоупругости плит и цилиндров из пористых материалов

• Автор: Ефремов, Андрей Владиславович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 204 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Задачи термоупругости пористых балок-пластинок и плит
1.1. Физико-механическое моделирование состояния материалов пористой структуры
1.2. Решение задачи теплопроводности балки-пластинки из пористого материала, нагреваемой джоулевым теплом
1.3. Решение задачи термоупругости балки-стенки
1.4. Примеры расчетов балки-пластины
1.5. Решение задачи термоупругости прямоугольной пластины
1.6. Примеры расчетов прямоугольной пластины
1.7. Решение задачи термоупругости круглой пластины
1.8. Примеры расчетов круглой пластины
Выводы по1 главе
Глава 2. Задачи термоупругости пористых балок — пластинок в случае зависимости коэффициента теплопроводности от напряжений
2.1. Конструкционно-связанная задача теплопроводности и термоупругости пористых плит в одномерном поле температур
2.2. Задача теплопроводности и термоупругости балки-пластинки из пористого материала
2.3. Примеры расчетов балки-пластины
2.4. Задача теплопроводности прямоугольной пластины из пористого материала
2.5. Задача термоупругости прямоугольной пластины из пористого материала
2.6. Примеры расчетов прямоугольной пластины
2.7. Задача теплопроводности круглой пластины из пористого материала105
2.8. Задача термоупругости круглой пластины из пористого материала
2.9. Примеры расчетов круглой пластины
Выводы по 2 главе
Глава 3. Задачи термоупругости пористых однослойных и составных цилиндров
3.1. Решение задачи теплопроводности пористого однослойного цилиндра при
нестационарном нагреве
3.2. Решение задачи термоупругости однослойного цилиндра при нестационарном нагреве

3.3. Задача теплопроводности пористого двухслойного цилиндра при идеальном тепловом контакте слоев
3.4. Пример расчета пористого тонкого цилиндра при идеальном тепловом контакте слоев
3.5. Контактная задача термоупругости пористого составного (двухслойного) цилиндра при неидеальном тепловом контакте слоев
3.6. Решение задачи термоупругости двухслойного цилиндра при неидеальном тепловом контакте слоев
3.7. Пример расчета тонкого составного цилиндра при полярносимметричном нагреве с неидеальным тепловым контактом
3.8. Решение осесимметричной задачи теплопроводности пористого двухслойного цилиндра при неидеальном тепловом контакте
3.9. Решение задачи термоупругости двухслойного
пористого цилиндра
Выводы по 3 главе
Глава 4. Задачи термоупругости плит и полых цилиндров при пористом охлаоюдении под давлением
4.1. Постановка задачи пористого охлаждения плоской стенки
4.2. Решение задачи термоупругости прямоугольной пластины
4.3. Решение задачи термоупругости круглой пластины
4.4. Уравнение состояния материала при учете внутреннего давления в порах
4.5. Учет внутреннего давления в порах в задаче термоупругости круглой пористой пластины
4.6. Учет внутреннего давления в порах в задаче термоупругости пористой прямоугольной пластины
4.7. Примеры расчетов прямоугольной пластины
Выводы по 4 главе
Заключение
Литература
Прилоэюение
Основные обозначения

Р - пористость,
К— модуль всестороннего сжатия,
С - модуль сдвига,
- термическое сопротивление,
Т, Ми М2 - температура,
Тк - граничная температура,
/л{Р) - коэффициент Пуассона,
Е(Т, Р) - модуль Юнга,
а,а(Т) - коэффициент линейного расширения,
МТ, Р),Хи,Хг - коэффициент теплопроводности,
И'(Т, Р) - мощность теплового источника,
Ё(Т, Р) - эффективный модуль упругости,
й. в) _ количество теплоты,
д/с - контактное давление,
аэкв - эквивалентное напряжение,
ств - временное сопротивление,
сгт - предел текучести,
Рш - давление в порах, к - толщина пластины,
N - сила,
Т - интенсивность продольной силы,
М - изгибающий момент, т - интенсивность изгибающего момента,
В- приведенная жесткость при растяжении-сжатии пластины или оболочки, В-приведенная изгибная жесткость пластины или оболочки,
А,, й2, А3 - величины шагов разбиения,
значительное влияние на формирование контактной зоны и на величину контактного термического сопротивления. При необходимости можно изменять величину контактных термических сопротивлений.
Для уменьшения контактных термических сопротивлений между сопряженными телами необходимо улучшать чистоту обработки поверхностей, увеличивать давление сжатия контакта, применять металлы с высокой теплопроводностью и низкой твердостью, заполнять микронеровности зоны контакта высокотеплопроводными газовыми средами (водород, гелий и др.), повышать среднюю температуру контакта, применять гальванические покрытия или тонкие металлические прокладки, имеющие большой коэффициент теплопроводности и малую твердость.
Чтобы увеличить контактные термические сопротивления стыкующихся поверхностей, необходимо обрабатывать поверхности до шероховатости Ка 50-25 мкм, уменьшать усилия сжатия зоны контакта, применять поверхности с низкой теплопроводностью и высокой твердостью, понижать среднюю температуру контакта, создавать в зоне контакта вакуум.
Передача тепла между контактными металлокерамическими поверхностями характеризуется относительно высокими контактными термическими сопротивлениями, которые изменяются в широких пределах в зависимости от силы сжатия, микрогеометрии поверхности, теплопроводности и твердости сплава. В контактной паре металл-металлокерамика существенному уменьшению контактных термических сопротивлений способствует улучшение чистоты обработки поверхности металла.
Так как для расчета величины контактного термического сопротивления по приведенным формулам (1.3) необходимо иметь много характеристик контактирующих тел, что на практике затруднительно. Примем, для простоты, следующую зависимость контактного сопротивления от величины контактного давления