Розробка методів розрахунку на анізотропну повзучість з урахуванням пошкодженності плоских конструктивних елементів машин - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Розробка методів розрахунку на анізотропну повзучість з урахуванням пошкодженності плоских конструктивних елементів машинРобота виконана на кафедрі «Теоретична механіка» Харківського державного політехнічного університету Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник - доктор технічних наук, професор, Морачковський Олег Костянтинович, Харківський державний політехнічний університет, завідувач кафедри «Теоретична механіка». Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор, Пошивалов Володимир Павлович, Інститут технічної механіки НАН України, м. кандидат технічних наук, доцент, Романенко Леонід Григорович, Харківський державний автомобільно-дорожній технічний університет, доцент кафедри «Теоретична механіка та гідравліка» Захист відбудеться «26» квітня 2000 р. о 1430 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.10 у Харківському державному політехнічному університеті за адресою: 61002, м.Водночас у теоретичних розробках з механіки композитних матеріалів і конструкцій сьогодні практично відсутні адекватні моделі й методи розрахунків на повзучість і тривалу міцність елементів конструкцій з композитних матеріалів, що дозволяє розробки за темою роботи вважати актуальними у науковому відношенні. Існуючі методи розрахунку, у тому числі і реалізовані в закордонних комерційних пакетах для ЕОМ, не дозволяють враховувати початкову анізотропію і неоднорідність тіл у розрахунках на повзучість і тривалу міцність. Дисертаційна робота виконувалася в рамках державної науково-технічної програми Міністерства освіти України з теми, що виконується в Харківському державному політехнічному університеті: «Побудова теоретичних основ розрахунків нелінійної повзучості та руйнування деформованих тіл за умови дії зовнішніх швидко осцилюючих полів навантаження» у 1997-99 р. р. Метою роботи є побудова теоретично й експериментально обґрунтованих моделей анізотропної повзучості з урахуванням пошкоджень матеріалів; розробка методів розрахунку на повзучість і довготривалу міцність трансверсально-ізотропних плоских тіл і створення програмного забезпечення до розрахунків деформування та прогнозування часу до руйнування цих тіл при повзучості; установлення закономірностей повзучості і руйнування анізотропних плоских тіл і їхньої залежності від ступеня анізотропії, орієнтації головних осей анізотропії, попередньої повзучості та інших факторів; розвязання прикладних задач повзучості плоских елементів конструкцій з концентрацією напруження й пошкоджень поряд з малими отворами, а також задач повзучості лопаток газотурбінних двигунів із металевих композитних матеріалів, що мають важливе значення для реакторного й енергетичного машинобудування. отриманих закономірностях з анізотропної повзучості й руйнування плоских елементів конструкцій з концентрацією напруження й пошкоджень поряд з малими отворами та повзучості лопаток газотурбінних двигунів із металевих композитних матеріалів, що мають важливу практичну цінність для реакторного й енергетичного машинобудування. висновках та рекомендаціях, що використанні у ННЦ «Харківський фізико-технічний інститут» при створенні проектів для нової реакторної техніки й у наданих результатах до науково-дослідницької роботи, що виконана у Харківському державному політехнічному університеті за координаційним планом державної науково-технічної програми Міністерства освіти України.У першому розділі надано оцінку стану досліджень за темою дисертації на основі огляду літературних джерел, у якому обговорені результати проведених за кордоном і в Україні наукових досліджень у напрямку анізотропної повзучості матеріалів і конструкцій. Для матеріалів з початковою анізотропією еквівалентні напруження визначено сумісними інваріантами тензорів матеріальних сталих (2-го й 4-го рангу) з напруженнями, асоційованими відповідно з деформаціями повзучості та пошкодженням. В роботі розглянуто ортотропні та трансверсально - ізотропні при повзучості матеріали. Кінетичні рівняння (5) розглядаються як визначальні рівняння стану для матеріалів з початковою ортотропією та з асиметрією властивостей повзучості до виду навантаження (зокрема, при розтягу й стиску). За принципом еквівалентності деформацій повзучості тим, що мають місце бути для пошкодженого матеріалу, тензор у рівностях (5) замінюється тензором , асоційованим з пошкодженням матеріалу внаслідок повзучості.За схемою МСЕ на основі варіаційної рівності до принципу Сандерса - Мак-Комба-Шлехте надано рівняння, за якими чисельно розвязані задачі анізотропної повзучості плоских тіл. Запропоновано алгоритм розрахунку та програмне забезпечення, що дозволяють виконувати повний аналіз напружено-деформованого стану анізотропної повзучості плоских конструктивних елементів машин, аж до завершення накопичення прихованого пошкодження в точці тіла.

2. Основний зміст роботи