LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Повзучість та пошкоджуваність осесиметричних конструктивних елементів машин

функцій.

Одержано оцінки конструкційної міцності двошарових матриць для пресування тугоплавких сполучень, часу до руйнування: труб тиску, роторів і дисків турбомашин та зміну контактного тиску ущільнень. Результати роботи впроваджено в Інституті фізики твердого тіла, матеріалознавства та технологій Національного наукового центру "Харківський фізико-технічний інститут".

Ключові слова: конструкційна міцність, довговічність, повзучість з пошкоджуваністю, час до руйнування, труби тиску, ротори та диски турбін, ущільнювальні кільця, двошарові матриці.


Соболь В.Н. Ползучесть и повреждаемость осесимметричных конструктивных элементов машин. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.09 – динамика и прочность машин. - Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2006.

Диссертационная работа посвящена разработке расчетного метода оценки конструкционной прочности и долговечности осесимметричных конструктивных элементов технологических и энергетических машин, деформирующихся в условиях ползучести при действии внешних давлений и объемных центробежных сил.

На базе смешанного вариационного функционала, который при известных в произвольный момент времени деформациях ползучести задан на независимо варьируемых функциях перемещений и напряжений, сформулирована вариационная постановка задач об упругом деформировании и ползучести, с учетом повреждаемости, пространственных тел.

Созданы численно-аналитический метод и программные разработки, реализующие на шаге времени вариационно-структурный метод теории R – функций для отыскания аналитического решения вариационного равенства для смешанного функционала и метод численного продолжения решений во времени, что позволяет на этапе проектирования получить оценки конструкционной прочности и долговечности осесимметричных конструктивных элементов технологических и энергетических машин.

Выполнены исследования по оценке точности решений, полученных на основе предложенного метода расчета конструкционной прочности и долговечности осесимметричных конструктивных элементов машин. Использованы как апостериорные оценки точности решений вариационных равенств путем сопоставления значений функционалов типа Рейсснера, Кастильяно и Лагранжа в точках стационарности, так и данные о внутренней сходимости решений при варьировании количеством базисных функций в структурах решений и параметрами дискретизации пространственной области и времени при интегрировании. Данные расчетов сравнивались с численными, аналитическими и экспериментальными данными, предложенные другими авторами.

Получены практически важные оценки конструкционной прочности и долговечности распространенных конструктивных элементов технологических и энергетических машин. Установлены закономерности процессов ползучести и повреждаемости на время до разрушения труб давления, дисков и роторов турбин. Представлены результаты численных расчетов прочности двухслойной пресс-формы устройства для прессования полых брикетов из порошков тугоплавких соединений. Установлено, что для повышения давления от 40 до 80 МПа можно для слоев матрицы использовать графит и углерод-углеродный композит, что рекомендовано для использования в Институте физики твердого тела, материаловедения и технологий Национального научного центра "Харьковский физико-технический институт".

Изучены вопросы ползучести и релаксации контактных напряжений уплотнительных колец прямоугольного и треугольного сечений из алюминиевых сплавов, меди и стали, наиболее часто используемых в технических приложениях, в условиях взаимодействия со стенками затвора при полном и частичном сцеплении точек контактирующих поверхностей.

Ключевые слова: Конструкционная прочность, долговечность, ползучесть с повреждаемостью, время до разрушения, трубы давления, роторы и диски турбин, уплотнительные кольца, двухслойные матрицы.


Sobol V.N. Creep and damage of the axisymmetrical constructive machine elements. - Manuscript.

Thesis for a candidate of technical sciences degree by the speciality 05.02.09 - dynamics and strength of machines. - National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2006.

The calculation method of strength of the axisymmetrical constructive machine elements is presented. The mathematical statement include the variation principle for the mixed functional, which is formulated on independently varied functions of displacements and stresses for known creep strains at arbitrary moment of time, and the numerical method based on methods of Runge-Kutta-Merson and Rvachov's Functions, for solution of the initial-boundary creep problem. The integral estimations on the basis of Lagrange, Reissner and Castilliano functionals are used for the investigations of convergence and reliability of the obtained test results. On a new theoretical basis the program complex, which realize the solution method of creep-damage problems for the axisymmetrical constructive machine elements have been done.

The test examples are presented. Numerical data demonstrate the convergence of approximate solutions.

Practically important numerical estimations of strength and durability of axisymmetrical constructive machine elements, such as two-layer matrixes, disks and rotors of turbines , tubes and high-pressure vessels seals, are given.

Key words: constructional strength, durability, creep damage, time to fracture, tubes of pressure, rotors and disks of turbines, seals-rings, two-layer matrixes.






Соболь Володимир Миколайович




ПОВЗУЧІСТЬ ТА ПОШКОДЖУВАНІСТЬ ОСЕСИМЕТРИЧНИХ

КОНСТРУКТИВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ МАШИН





Автореферат






Відповідальний за випуск: к.т.н., доц. Ю.В. Ромашов





Підписано до друку 5.12.2006 р. Формат видання 145x215.

Формат паперу 6090/16. Папір офсетн. Друк – ризографія.

Обсяг 0,9 авт. арк. Наклад 100 прим. Замовлення № 507682


___________________________________________________________________________________

Надруковано СПД ФО Ізрайлев Є.М.

Свідоцтво №04058841Ф0050331 від 21.03.2001 р.

61024, м. Харків, вул. Гуданова, 4/10.

____________________________________________________________________________________