Висвітлено питання вибору співвідношень для опису процесів руйнування. Одержано розв'язувальні співвідношення напіваналітичного методу скінченних елементів (НМСЕ) для просторових неоднорідних тіл канонічної форми. Розроблено ефективні алгоритми розв'язання систем рівнянь НМСЕ, обчислення параметрів напружено-деформованого стану за нелінійного деформування, а також моделювання розвитку зони континуального руйнування. Розглянуто збіжність і вірогідність результатів розв'язання задач в'язкопружнопластичності та механіки руйнування. Проаналізовано ефективність розроблених підходів і методик, наведено приклади їх застосування до розв'язання практичних задач про деформування та руйнування відповідальних об'єктів, що застосовуються у різних галузях техніки.

Освещены вопросы выбора соотношений для описания процессов разрушения. Получены некоторые соотношения для полуаналитического метода конечных элементов (ПМКЭ) для пространственных неоднородных тел канонической формы. Разработаны эффективные алгоритмы решения систем уравнений ПМКЭ, исчисления параметров напряженно-деформированного состояния при нелинейном деформировании, а также моделирования развития зоны континуального разрушения. Рассмотрены совпадения и вероятность результатов решения задач вязкогибкопластичности и механики разрушения. Проанализирована эффективность разработанных подходов и методик, приведены примеры их применения для решения практических задач о деформировании и разрушении ответственных объектов, применяемых в различных отраслях техники.

Наведено фізичні рівняння континуальної механіки руйнування в разі повзучості. Одержано розв'язувальні співвідношення для неоднорідного кругового незамкненого скінченного елемента. Розроблено алгоритми розв'язання задачі повзучості з використанням скалярного параметра пошкодженості Качанова - Работнова та моделювання умов взаємодії в системах просторових тіл.

Проведено дослідження збіжності та достовірності результатів розв'язання задач континуального руйнування в разі повзучості та ефективності напіваналітичного методу скінченних елементів для неоднорідних кругових незамкнених тіл.

Предложены метод и алгоритм нахождения квазиоптимального плана назначения при прямоугольных матрицах эффективности. Разработанный алгоритм позволяет существенно снизить затраты времени и памяти ЭВМ на его реализацию по сравнению с оптимальными методами.

На базі напіваналітичного методу скінченних елементів розроблено методику розв'язання задач повзучості і континуального руйнування просторових тіл складної форми, яка дозволяє проводити моделювання зміни напружено-деформованого стану у разі повзучості і супутнє накопичення розсіяних мікроскопічних пошкоджень матеріалу, а також розвиток макроскопічних дефектів - зон континуального руйнування. Проведений аналіз результатів моделювання розповсюдження зони континуального руйнування дозволив сформулювати критерій для визначення меж застосування співвідношень континуальної механіки руйнування. Можливості запропонованого підходу продемонстровано на прикладі розв'язання задачі про деформування і континуальне руйнування лопатки газотурбінної установки.

На основе полуаналитического метода конечных элементов и соотношений континуальной механики разрушения (КМР) проведено численное исследование ползучести и распространения зоны континуального разрушения в лопатке газотурбинной установки. Определена величина ресурса до образования трещиноподобного дефекта и пределы применимости соотношений КМР.

Выполнены численное исследование континуального разрушения в условиях ползучести и моделирование развития трещины под воздействием циклической нагрузки в лопатке газовой турбины на основании полуаналитического метода конечных элементов. Определены основной (до начала разрушения) и дополнительный (связан с процессом разрушения) ресурсы эксплуатации лопатки.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.1-01

Рубрики:

Теорія пружності

Шифр НБУВ: Ж29095 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто моделювання процесу руйнування тіл обертання за наявності погіршення властивостей матеріалу за умов повзучості, а також визначено величини основного ресурсу ротора парової турбіни з дефектом за допомогою методу скінченних елементів.

Розроблено підхід до числового моделювання одночасних процесів нестаціонарної повзучості та континуального руйнування просторових тіл складної форми та їх систем з довільними граничними умовами на торцях у випадку нерівномірно розподілених у просторі силових навантажень. Отримано розв'язувальні співвідношення напіваналітичного методу скінченних елементів для неоднорідних кругових незамкнених просторових тіл. Наведено алгоритм розв'язання задач повзучості з урахуванням параметра пошкодженості матеріалу. Виконано його програмну реалізацію і апробацію на тестових прикладах. Запропоновано розв'язання практичних задач про деформування ротора парової турбіни та ялинкового з'єднання лопатки авіаційного газотурбінного двигуна.

Розроблено методику моделювання термов'язкопружнопластичного деформування з урахуванням пошкодженості матеріалу, континуального і дискретного руйнування кругових і призматичних тіл складної форми. Одержано розв'язувальні співвідношення напіваналітичного методу скінчених елементів (НМСЕ) для неоднорідних кругового та призматичного скінчених елементів із змінними геометричними та фізичними параметрами, на основі екстраполяції переміщень розроблено ефективний кроковий алгоритм розв'язання систем нелінійних рівнянь НМСЕ, розроблено новий метод обчислення J-інтеграла Черепанова - Райса в дискретних моделях НМСЕ, алгоритми моделювання еволюційних процесів руйнування під час розвитку макроскопічних дефектів за умов повзучості та розвитку тріщин у просторових тілах. Проведено програмну реалізацію й апробацію на тестових прикладах. Розв'язано практичні задачі з визначення ресурсу відповідальних просторових об'єктів енергетичного машинобудування.

Розроблено і реалізовано методику розв'язання задач термов'язкопружнопластичності та континуального руйнування просторових призматичних тіл на основі напіваналітичного методу скінченних елементів.

Изложены теоретические подходы и методика вычисления параметров нелинейной механики разрушения в призматических телах с трещинами с использованием метода конечных элементов. Проанализированы эффективность предложенных подходов и достоверность полученных результатов.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.104

Рубрики:

Руйнування крихке < Теорія пружності >

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На основе полуаналитического метода конечных элементов с использованием подходов континуальной механики разрушения определен расчетный ресурс хвостовика лопатки газотурбинной установки под действием термосиловой нагрузки. Дано сравнение результатов расчета, полученных в плоской и пространственной постановках. Показана необходимость учета неравномерного распределения температуры в сечениях хвостовика при определении расчетного ресурса в условиях ползучести.

Наведені основні співвідношення просторової задачі теорії пружності для кругових тіл в місцевій криволінійній системі координат. На основі основних положень моментної схеми скінченних елементів одержано співвідношення між переміщеннями, деформаціями і напруженнями.

На основі варіаційного принципу можливих переміщень розроблено круговий скінченний елемент (СЕ) зі змінною площею поперечного перерізу у напрямку твірної, який за рахунок числового інтегрування враховує змінність фізико-механічних і геометричних параметрів у поперечному перерізі. У процесі розв'язання тестових задач було підтверджено правильність результатів, що надає змогу одержувати розроблений варіант СЕ.

На основі НМСЕ розроблено новий призматичний скінченний елемент (СЕ) з перемінною площею поперечного перерізу вздовж твірної, який за рахунок числового інтегрування повністю враховує змінність всіх величин в поперечному перерізі. Виявлено, що розроблений варіант СЕ дозволяє одержувати достовірні результати для призматичних тіл із змінною площею поперечного перерізу вздовж твірної.

На основі МССЕ створено оболонковий скінченний елемент (СЕ) загального типу, який дозволяє проводити аналіз напружено-деформованого стану вісесиметричних оболонок і пластин в задачах фізичної і геометричної нелінійності. Наведено основні положення нелінійної теорії пружності, алгоритми розв'язання системи нелінійних рівнянь для визначення температурних і пластичних деформацій.

Наведено опис методів визначення параметрів механіки руйнування в просторових тілах та на основі напіваналітичного методу скінченних елементів проведена оцінка напружено-деформованого стану захисної оболонки реактора з початковою тріщиною при дії термосилового навантаження. Отримано значення коефіцієнтів інтенсивності напружень вздовж фронту тріщини порівнюються з результатами розрахунку на дію окремо силового (внутрішнього тиску) і температурного навантажень.