Розробка методу розрахунку повзучості та довготривалої міцності циклічно навантажених елементів машинобудівних конструкцій - Автореферат

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукРобота виконана в Харківському державному політехнічному університеті Міністерства освіти України Науковий консультант-доктор технічних наук, професор Морачковський Олег Костянтинович, Харківський державний політехнічний університет, завідувач кафедри теоретичної механіки. Офіційні опоненти:-доктор технічних наук, професор Пошивалов Володимир Павлович, Інститут технічної механіки НАН України, м. Дніпропетровськ, провідний науковий співробітник відділу надійності та довговічності конструкцій; доктор технічних наук, професор Сімсон Едуард Альфредович, Харківський державний політехнічний університет, професор кафедри опору матеріалів; доктор технічних наук, професор Шульженко Микола Григорович, Інститут проблем машинобудування ім. Захист відбудеться «15» березня 2000 р. о 14.30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.10 у Харківському державному політехнічному університеті за адресою: 61002, Харків, вул.Забезпечення високої надійності та довготривалої міцності елементів конструкцій при загальному скороченні часу на проведення дослідницько - конструкторських робіт та експериментального доведення нових зразків вимагає створення сучасних методів адекватного компютерного моделювання процесів деформування та руйнування конструкцій для визначення найкращого варіанту спроектованих виробів. Розвязок цієї проблеми, наданий за темою роботи, дозволить впровадити у практику проектування сучасні засоби розрахунку елементів конструкцій, повзучість яких відбувається при циклічному навантаженні, що швидко змінюється (вимушених коливаннях). Результати досліджень, наведені у роботі, отримані за державними темами: «Розробка теоретичних основ дослідження матеріалів та конструкцій в умовах високотемпературного навантаження» (1991-1993 р.р.), № держ. реєстрації 0193 U 027870; «Розвязок проблеми деформування та руйнування тіл внаслідок статичної та динамічної повзучості з метою розрахунків довготривалої міцності та технологій теплового складання» (1994-1996 р.р.), № держ. реєстрації 0195 U 009046; «Побудова теоретичних основ розрахунків нелінійної повзучості та руйнування деформівних тіл за умов дії зовнішніх швидко осцилюючих полів навантаження» № держ. реєстрації 0197 U 001933 (1997-1999 р.р.) Міжвузівської програми Міносвіти, координаційний план «Створення теорії, методів математичного моделювання та чисельного аналізу процесів деформування твердих тіл та складних механічних систем», що виконувались у ХДПУ та у яких автор був відповідальним виконавцем. Мета роботи - розробити та теоретично й експериментально обгрунтувати метод розвязку проблеми повзучості з урахуванням руйнування найбільш поширених елементів машинобудівних конструкцій, що експлуатуються за умов швидкого циклічного навантаження. Досягнення сформульованої мети вимагає розвязку наступних задач досліджень: - сформулювати, термодинамічно обгрунтувати та перевірити за допомогою даних експериментальних досліджень рівняння стану багатоциклової повзучості з урахуванням пошкодженості внаслідок повзучості та багатоциклової втоми при складному напруженому стані;При А<Акр мають місце усі описані вище закономірності інтенсифікації повзучості при накладенні циклічної компоненти (збільшення швидкості повзучості та зменшення часу до руйнування). При навантаженні зразку з А>Акр подібного прискорення повзучості не спостерігається, а руйнування відбувається вже не тільки внаслідок механізмів повзучості, але й завдяки високотемпературній багатоцикловій втомі. В літературі відсутні рівняння стану багатоциклової повзучості з урахуванням пошкодженості для складного напруженого стану з параметром асиметрії циклу напружень у точці тіла, що довільно змінюється у часі, які б були придатні для застосування при розрахунках конструкцій. За використанням техніки асимптотичних розкладень для рівнянь (2)-(4) з усередненням одержаних рівностей на періоді змінювання циклічної складової, у роботі одержані рівняння, які описують процеси циклічної повзучості з урахуванням пошкодженості внаслідок дії механізмів пошкоджень повзучості та втоми. Для пошкодженості внаслідок повзучості рекомендовано застосування еквівалентного напруження , що відповідає лінеарізованому критерію Лебедєва - Писаренка; пошкодженості внаслідок високотемпературної багатоциклової втоми - еквівалентне напруження cf, що відповідає критерію Сайнсу.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ