Введение к работе
Актуальность район;. їЛатераали о различными свойствами при растяжения и скатив - такне кок лёгкие а язропрочные сплави на оанове магшш, аллшпния и титана, а такие, некоторые вида сталей а пластиков получили к настоящему времени ёирокоэ распространение практически во всех отраслях промышленности. Деталям маїііан и элементам конструкций, выполненным из этих, материалов, приходится работать в условиях значительных давлений а высоких температур, что приводит к необходимости учёта ползучзоти при их проектировании.
Следует отметить, что если для материалов, различно сопротивляющихся растяжению'а скатаю," разница в деформациях па упругой стадии работы для одного а того же напряжения при растяжении и оглтш: шогет о оставлять деоятки процентоп, то пра ползучести она достигает оотец процентов. В рабогах, посвященных ползучести таких материалов, разаосопоотивляемость учитывается введением' ь расчёт следующих характеристик напряжённого состояния:
первого инварианта тензора напряжений;
третьего инварианта деьаатора нзпряяениіі;
знаков главных напряжений.
Соотношения, относящиеся к первой а третьей группе, имеют достаточно простой вид, но оодераят ограничения, препятствующие ах широкому использованию. 'Соотношения, относящиеся ко второй группа, имеют обычно весьма сложный вид а требуют большого количества экспериментально определяемых констант. Общим недостатком всех трёх групп можно назвать необходимость проведения опытов по ползучести при раотяжении, окатай и чистом одвяге для определения констант закона ползучести, что представляет значительные технические трудности.
4
Одним из наиболее распространённых видов конструкций, пз-
' готавливаешх иг разносонративляздйхоя материалов, являются тон
кие пологие оболочки вращения. Продолжительность деформирова
ния оболочки под действием постоянной нагрузки до момента поте
ри устойчивости (критическое время) является главным результа
том'расчёта на ползучесть. Взаыюаноохл-от того по какому зако
ну происходит ползучесть материала оболочки, вычисленные зяаче-
ішя этой величины могут значительно отличаться друг от друга.
Таким образом, разработка достаточно простого' метода расчёта
для определения кснгнчеокого времена ползучести оболочки явля
ется актуальной лияенериой задачей. -
Целью рабоги является выбор характеристик плоского напряжённого СОСТОЯНИЯ, Q помощью которых можно было йи УЧИ'-'ЫВМЬ . разносопротивляеность матэргала;
построение потенциала скоростей деформаций ползучести для ие-унрочнящихоя материалов яри плоском лэпрягёнлом состояния,-
получение соотношений для определения скоростей деформаций ползучести материалов с различишь свойствами при растяжении а окзтни;
разработка методики определения механичес.ціх характеристик, входящих в закон ползучеота, и получгшіе ограничений, накладываемых - них;
применение полученных соотношений в расчёте тонких пологих оболочек вращения на устойчивость при ползучеатя;
получение зависимостей, позволяющих определять кратичеокое гремя, при инженерных расчётах.
Научная новизна. Для плоского напряжённого состояния получен закон ползучеота для разнооопротивляющегосЕ, не упрочнявде-гсоя »рн лолаучеом материала.
В качестве, инвариантов плоокого нлггоягённого состояния выбраны модуль вектора полного налияжзшш из плонпдке, оаыюлз::-лонной к площадкам главных налрякєнгії, (количество.1! на я хзоактє- риогяка) и его направляющий косинус (качественная хзракторяати-ка).
Проведен анализ устойчивости в малом предложенного потя- . сдала скоростей деформаций ползучготз. Получены ограничения, накладываемые на копотвнтії, входящие в потенциал. Для определения конотанг предлагается методика, обработан экапергмйктса, позволяющая получить конотааты из опытов по ползучести при одноосном раогялендя в ожітйв.
С использованием предложенного закона ползучести проведен анализ ползучеага и устойчивости тонких пологах оболочек-гуз-щенлл (сферических я конических о различными условиями опарз-ішя края в о огЕеротлем и без него в верішгне оболочки;- подсер-яенннх-дейотвпо равномерно распределённых а сосредоточенных нагрузок).
Предложена методика .уточненая ряочётоЕ по определении крп-тячеокого времени ползучести оболочки, в случае когда рзочёт был.проведён по закону, не учатывягдаму разяооопротяадяемоетт. материала.
Автор защищает: по.яход к п.сагро»і.пгз закона иолзучзотя для кяупрочшшдихся, разнооопротявлягаухся материалов, яонользуїз-щий ливарнаііти плоского нзпряк-Злного состояния для учета раз.чс-оопротавляемоотл материала;
- вариант поізшійялз окороотоіі де&ердапди ползучеаія, в котором для учёта разнооопротаялясмоотн используется угол кетду нормкль-ным и полная напряжением кз площадке, рзваоазкдонлой к г.лоцгдкан главных напряжений, методику определения констант;
завиоиноотя для определения окоростей деформаций ползучеогя неупрочшшихоя ыатераалов с различными овойотвами при раатя-жєнйй и сжатпи;
применение полученных зависимостей в решении задачи уотой-чиьооги при ползучести тонких пологих оболочек вращения;
соотношения для определения критического времени , использующие конотанты, характеризующие разнооопрогйвляемооть материала, я результаты расчёта, проведённого без учёте разносопротивля-емоотн материала.-
Достоверность ооновннх научных результатов обосновывается их оогласоЕанноотью с теоретическими я экспериментальными результатам*! опубллкованных доследований.
Практическая ценность а реализация результатов.
На основе предлагаемого в работе алгоритма определения деформа
ций и критического, времени при ползучести тонкой пологой оболо
чки вращения- бнла создана программа для ЛЭВ'.!, которая иопольэс- .'
валаоь на ГШБГСплов" для расчёта "оболочек, выполненных из
лёгких и жаропрочных сплавов. ,
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обоуидолиаь на:
ноучно-техиячеоісях конференциях профеосороко-преподавательоко-го ооотава Тульского орденэ"Трудового Красного Знамени.полатехнического института /Тула, 1992 - 1993 гг./;
семинаре по механике деформируемого твёрдого тела при Тульской ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте / Тула, 1992 г./.
Публикация. По материалом диссертации опубликовано 3 печатные работы.
Структур-'з -а объём работ».' Диссертация состоит из введения,
четырёх разделов, заключения, списка использованных источников, четырех приложений и содержит 91 стрсннцу машинописного текста,
59 pliCyiiKOD, 10 ТабЛіЩ,-СПИСОК ИСПОЛЬЗОВШШЫХ источников яз
В2 названий, приложений на 66 страницах, reката программы на 17 страницах. Общий объём- работы 166 о границ.,