Научный отчет № 4880

Название

Прочность элементов металлических конструкций с учетом высоких температур.

Авторы

Локощенко А.М., Платонов Д.О., Малюкова Е.К., Назаров В.В.

Аннотация

Получено решение задачи о постепенном разрушении длинной цилиндрической оболочки, находящейся в агрессивной окружающей среде при сложном напряженном состоянии. Влияние сложного напряженного состояния на длительную прочность оболочки учитывается с помощью одной скалярной величины - эквивалентного напряжения. Обоснован выбор эквивалентного напряжения в зависимости от знаков главных напряжений. Длительная прочность оболочки исследуется с помощью кинетической теории Ю.Н. Работнова с двумя параметрами: поврежденностью и концентрацией компонентов агрессивной окружающей среды в материале оболочки. Процесс проникания компонентов окружающей среды в оболочку моделируется уравнением диффузии. Использовано приближенное решение уравнения диффузии, характеризуемое введением диффузионного фронта. Исследовано взаимодействие диффузионного фронта и фронта разрушения в процессе длительного разрушения оболочки. В качестве условия на границе разрушенного слоя в 1 главе использовано предположение о постоянном уровне концентрации окружающей среды, а во 2 главе условие массообмена. Время разрушения оболочки определяется в результате решения последовательности систем обыкновенных интегро-дифференциальных уравнений. В качестве частных случаев приведены решения двух упрощенных задач, в которых разрушение наступает без возникновения фронта разрушения. В 3 главе рассмотрена длительная прочность растягиваемой толстостенной трубы с агрессивной средой в ее внутренней полости. Основное внимание уделяется анализу диффузионного процесса окружающей среды в материал трубы. Предложено приближенное решение уравнения диффузии, основанное на введении диффузионного фронта, и проведена оценка полученной погрешности. Получена зависимость времени разрушения трубы от уровня переменного растягивающего напряжения и концентрации окружающей среды.

Год публикации

2007 г.

Объём

57 с.

Научный руководитель

Локощенко А.М.

Ключевые слова

длительная прочность, цилиндрические оболочки, толстостенные трубы, агрессивная среда, сложное напряженное состояние, одноосное растяжение, поврежденность, массообмен, уравнение диффузии, диффузионный фронт, фронт разрушения.