Расчетная модель трещинообразования в круговом нагреваемом диске
Ключевые слова:
круговой диск, температурное поле, зона ослабленных межчастичных связей, усилия в связях, трещинообразованиеАннотация
Разработана расчетная модель, в рамках которой возможно описание трещинообразования в круговом диске под действием температурных напряжений. Принято, что зона процесса трещинообразования представляет собой слой конечной длины, содержащий материал с частично нарушенными связями между отдельными структурными элементами. Связи между берегами зоны предразрушения моделируются непрерывно приложенными к поверхности берегов силами сцепления, сдерживающими их раскрытие. Полагается, что температурное поле в круговом диске имеет осевую симметрию, а упругие характеристики и коэффициент линейного температурного расширения материала не зависят от температуры. Краевая задача о равновесии нагреваемого диска, ослабленного прямолинейной зоной предразрушения, сводится к нелинейному сингулярному интегродифференциальному уравнению с ядром типа Коши. Сингулярное интегродифференциальное уравнение сводится к системе нелинейных алгебраических уравнений, решаемой методом последовательных приближений и итерационным алгоритмом, подобным методу упругих решений Ильюшина. Анализ предельного равновесия зоны ослабленных межчастичных связей выполняется на основе критерия предельной вытяжки связей материала. Получены соотношения для определения критического значения интенсивности теплового воздействия, при котором в круговом диске произойдет трещинообразование. С помощью разработанной расчетной модели можно на стадии проектирования оценивать гарантированный ресурс нагреваемого диска, устанавливать допустимый уровень интенсивности теплового воздействия, выбирать материал диска с требуемыми характеристиками трещиностойкости.
Библиографические ссылки
Panasyuk V.V. Mechanics of quasibrittle fracture of material. Kiev: Naukova Dumka, 1991.
Rusinko A., Rusinko K. Plasticity and Creep of Metals. Berlin: Springer Verlag, 2011.
The special issue: Cohesive models // Eng. Fract. Mech. 2003. V. 70, No14. p. 1741–1987.
Mirsalimov V.M. The solution of a problem in contact fracture mechanics on the nucleation and development of a bridged crack in the hub of a friction pair // J. of Applied mathematics and mechanics. 2007. V. 71, No 1, p.120–136.
Muskhelishvili N.I. Some Basic Problems of Mathematical Theory of Elasticity. Amsterdam: Kluwer. 1977.
Panasyuk V.V., Savruk M P., Datsyshyn A.P. The stress distribution around cracks in plates and shells. Kiev Naukova Dumka, 1976.
Mirsalimov V.M. 1987. Non-one-dimensional elastoplastic problems. Moscow: Nauka; 1987.
Ladopoulas, E.G. Singular integral equations: Linear and non-linear theory and its Applications in Science and Engineering. Berlin: Springer Verlag, 2000.
Il’yushin A.A. Plasticity. Moscow and Leningrad: Gostexhizdat, 1948.
Birger I.A. The design of structures allowings for plasticity and creep. Izv. Akad. Nauk SSSR Mekhanika 1965. No2. p. 113–119.
Cherepanov G.P. Mechanics of brittle fracture. New York: Мc Graw-Hill, 1979.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2015 Наиля Мерадж гызы Калантарлы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).
