Ключевые слова: механика разрушения, неизотермическая теория ползучести, числен-ный расчет, длительная прочность. The conventional continuum damage mechanics model


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
Льɜоɜ Лыɫɟнко , 2012 пɪи оɬноɫиɬɟльно ɬɟмпɟɪɚɬɭɪɚɯ оɬноɫиɬɟльно ɛольшиɯ пɪи нɟпɪоɞолжиɬɟльном ɫɪокɟ ɫлɭжɛы ɛольший ɜɬоɪой ɫлɭчɚй ɪɚзɪɭшɟниɟ ноɫиɬ ɯɚɪɚкɬɟɪ [2], пɪи нɚɛлюɞɚɟɬɫя мноɝочиɫлɟнныɟ ɬɪɟщины ɜнɭɬɪи мɚɬɟɪиɚлɚ оɛщий ɜзɚимоɫɜязи нɚкоплɟния микɪопоɜɪɟжɞɟнноɫɬи ползɭчɟɫɬи ɪиɫ Ɋиɫɭнок 1 ɏɚɪɚкɬɟɪ поɜɪɟжɞɟнноɫɬи мɟɪɟ ɪɟɫɭɪɫɚ экɫплɭɚɬɚции Ɋиɫɭнок 2 ɋɯɟмɚɬичɟɫкиɟ кɪиɜыɟ ползɭчɟɫɬи (T3 �� T2 T1) Кɪомɟ ɪɚзɞɟлɟния ɪɚзɪɭшɟния экɫпɟɪимɟнɬɚльныɟ покɚзыɜɚюɬ пɪи поɜышɟнии ɬɟмпɟɪɚɬɭɪы ɫкоɪоɫɬь пɪоцɟɫɫɚ ползɭчɟ пɪи оɞном ɭɪоɜнɟ нɚпɪяжɟния [1]. Ɍипичнɚя пɪи ɮикɫиɪоɜɚнном нɚпɪяжɟнии ɬɟмпɟɪɚɬɭɪɚɯ пɪɟɞɫɬɚɜлɟнɚ ɪиɫ ɮɚкɬ ɬолɫɬо элɟмɟнɬоɜ энɟɪɝɟɬичɟɫкоɝо оɛоɪɭɞоɜɚния мɟɫɬо нɟоɞно ɪоɞноɟ ɪɚɫпɪɟɞɟлɟниɟ ɬɚкиɯ опɪɚɜɞɚно иɫпользоɜɚ нɟизоɬɟɪмичɟɫкой ползɭчɟɫɬи Ɋɟɝɭлиɪɭющий клɚпɚн шиɛɟɪноɝо Ɋɟɝɭлиɪɭющиɟ 100 ( ɫɟɪия 675) пɪимɟняюɬɫя кɚчɟɫɬɜɟ ɪɟɝɭляɬоɪоɜ оɫноɜныɯ ɜɫпомоɝɚɬɟльныɯ ɬɪɭɛопɪоɜоɞɚɯ пɚɪɚ ɫɜɟɪɯɜыɫокиɯ пɚɪɚмɟɬɪоɜ [3]. ɬɟɯничɟɫкой ɯɚɪɚкɬɟɪиɫɬики ɫлɟɞɭющиɟ ɪɚɛочиɟ пɚɪɚмɟɬɪы ɬɟмпɟɪɚɬɭɪɚ пɚɪɚ = 545 C, ɪɚɛочɟɟ пɚɪɚ МПɚ чɬо ɫɬɟнки коɪпɭɫɚ оɬноɫиɬɟльно ɭɫлоɜия ɪɚɛоɬы ɜыɫокими ɬɟмпɟɪɚɬɭ нɚɝɪɭзкɚми пɪочноɫɬи иɫпользоɜɚɬь нɟизоɬɟɪмичɟɫкɭю ɬɟоɪию ползɭчɟɫɬи пɪиɜɟɞɟнномɭ [3] изоɛɪɚжɟнию конɫɬɪɭкции ɝɟомɟɬɪичɟɫкɚя ɪиɫ . 3, Кɪомɟ ɫиммɟɬɪия ɪɭкции позɜоляɟɬ ɪɚɫɫмɚɬɪиɜɚɬь полноɫɬью ɬɪɟɯмɟɪнɭю коɪпɭɫɚ изɭчɚɟмоɝо ɫмоɞɟлиɪоɜɚɬь оɞнɭ чɟɬɜɟɪɬь ɪиɫ . 3, ). Пɪи эɬом конɟчно 25145 элɟмɟнɬоɜ Ɋиɫɭнок 3 Ɋɟɝɭлиɪɭющий клɚпɚн коɪпɭɫɚ клɚпɚнɚ элɟмɟнɬнɚя Нɟизоɬɟɪмичɟɫкɚя ɬɟоɪия ползɭчɟɫɬи ɭчɟɬом поɜɪɟжɞɚɟмоɫɬи ɜɪɟмя ɫɭщɟɫɬɜɭɟɬ оɬноɫиɬɟльно нɟмноɝо нɚɞɟжныɯ экɫпɟɪимɟн ɞлиɬɟльной пɪочноɫɬи ɭɫлоɜияɯ нɚпɪяжɟнно ɫоɫɬояния опɪɟɞɟлɟнии ɪɚзɪɭшɟния оɛычно пользɭ ɬɟм кɪиɬɟɪиɟм пɪочноɫɬи поɞɯоɞом яɜляɟɬɫя ɭɫɬɚноɜлɟниɟ нɟкоɬоɪыɯ пɪяжɟнныɯ ɫоɫɬояний пɪиɯоɞящиɯ оɞномɭ ɪɚзɪɭшɟния поɞɯоɞ ɞоɫɬɚɬочно ɯоɪошо иɫɬочникоɜ ɪɚзличными пɪɟɞложɟниями ɜыɛоɪɚ экɜиɜɚлɟнɬноɝо покɚзɚно ɪɟшɟния поɫɬɚɜлɟнной ɜыɛɪɚно экɜиɜɚлɟнɬноɟ нɚпɪяжɟниɟ пɪɟɞɫɬɚɜлɟнной [4]. ɞɚнной иɫпользɭɟɬɫя концɟпция Кɚчɚноɜɚ Ɋɚɛоɬноɜɚ ɏɟйɯɟɪɫɬɚ [5], ɪɚɫшиɪɟннɚя ɜɚɪиɚнɬɚ ɭчиɬыɜɚющɟɝо ɬɟмпɟɪɚɬɭɪы покɚзɚно [6], ɮɭнкцию Аɪɪɟниɭɫɚ [7]: ; (1) eq cr , (2) ɬɟнзоɪ ɫкоɪоɫɬи ɞɟɮоɪмɚции ползɭчɟɫɬи ɫкоɪоɫɬь поɜɪɟжɞɚɟ моɫɬи инɬɟнɫиɜноɫɬь нɚпɪяжɟний ɞɟɜиɚɬоɪ ɬɟнзоɪɚ экɜиɜɚлɟнɬноɟ нɚпɪяжɟниɟ пɪɟɞложɟнноɟ [4] , (3) коэɮɮициɟнɬ коэɮɮициɟнɬ мɟɯɚнизмоɜ поɜɪɟжɞɚɟмоɫɬи мɚкɫимɚльноɟ ɝлɚɜноɟ Аɪɪɟниɭɫɚ ɭɪɚɜнɟнияɯ ɪɚɫшиɪɟнной моɞɟли Кɚчɚноɜɚ Ɋɚɛоɬноɜɚ ɏɟйɯɟɪɫɬɚ (1), (2) ɫлɟɞɭющɭю / exp( ) ( ; / exp ) ( p B T T h A T , (4) ɚɛɫолюɬнɚя ɬɟмпɟɪɚɬɭɪɚ мɚɬɟɪиɚлɚ ɯɚɪɚкɬɟɪизɭющɚя ɭɫɬɚноɜиɜшɟйɫя конɫɬɚнɬɚ ɯɚɪɚкɬɟɪи ɭчɚɫɬок ɭɫкоɪɟнной пɪɟɞшɟɫɬɜɭющий ɪɚзɪɭшɟнию ɫɬɪɭкции h, p конɫɬɚнɬы имɟющиɟ ɬɚкой , (5) поɫɬояннɚя энɟɪɝия онной ползɭчɟɫɬи ɚкɬиɜɚции попɟɪɟчноɝо ɞиɫлокɚций коɬоɪɚя ɫкоɪоɫɬь поɜɪɟжɞɚɟмоɫɬи ɬɚком поɞɯоɞɟ оɛɪɚзом зɚпиɫыɜɚɟɬɫя кɪиɬɟɪий ɪɭшɟния ɜиɞɟ ) = 1, (6) ɜɪɟмя ɪɚзɪɭшɟния ɞлиɬɟльной пɪочноɫɬи ɪɟɝɭлиɪɭющɟɝо шиɛɟɪноɝо поɫɬɚɜлɟнной зɚɞɚчи конɟчно поɞпɪоɝɪɚммɚ оɫноɜɟ нɟизоɬɟɪмичɟɫкой ɭчɟɬом поɜɪɟжɞɚɟмоɫɬи FORTRAN. Оɫо ɛɟнноɫɬью поɞпɪоɝɪɚммы ɞополниɬɟльной пɟɪɟмɟнной ɫоɫɬояния коɬоɪой пɚɪɚмɟɬɪɚ поɜɪɟжɞɚɟмоɫɬи инɬɟɝɪиɪоɜɚния ɞиɮɮɟɪɟнциɚльныɯ ɭɪɚɜнɟний (1), (2) ɜɪɟмɟни ноɜɚя пɟɪɟмɟннɚя нɟзɚɜиɫимой ɜɟличиной чɟɪɟз ɜɟличины пɪоɝɪɚммном нɟоɛɯоɞимоɫɬь ɫозɞɚния ноɜоɝо конɟчноɝо ɪɚɫшиɪɟнной Кɚчɚноɜɚ Ɋɚɛоɬноɜɚ ɏɟйɯɟɪɫɬɚ нɟоɛɯоɞимо конɫɬɚнɬ нɟкоɬоɪой жɚɪопɪочной покɚзɚно [6], они опɪɟɞɟлɟны = 5,6; = 1,6 10 = 8; = 1,86 10 Ɋиɫɭнок 4 Ɋɚɫпɪɟɞɟлɟниɟ ɬɟмпɟɪɚɬɭɪы оɛъɟмɭ конɫɬɪɭкции ȼыполнɟн пɪочноɫɬи ɬɪɟɯмɟɪной коɪпɭɫɚ ɝɭлиɪɭющɟɝо ɪиɫ ). нɚɝɪɭжɟнноɝо = 30 МПɚ ɝɪɚничныɟ ɭɫлоɜия ɬɟмпɟɪɚɬɭɪы ɜнɭɬɪɟннɟй поɜɟɪɯноɫɬи коɪпɭɫɚ клɚпɚнɚ пɪоиɫɯоɞиɬ пɟɪɟɞɚчɚ пɚɪɚ поɬокɚ конɜɟкɬиɜ ɬɟплооɛмɟн ɪɟшɟния пɟɪɜом шɚɝɟ ɬɟплопɪоɜоɞ ноɫɬи полɭчɟно ɪɚɫпɪɟɞɟлɟниɟ ɬɟмпɟɪɚɬɭɪы коɪпɭɫɟ покɚзɚно ɪиɫ нɚɯожɞɟния поля ɬɟмпɟɪɚɬɭɪ ɛылɚ ɪɟшɟнɚ зɚɞɚчɚ нɟизоɬɟɪмичɟ ползɭчɟɫɬи поɜɪɟжɞɚɟмоɫɬью ɜɪɟмя ɪɚзɪɭшɟния коɪпɭɫɚ коɬоɪоɟ ɫоɫɬɚɜило = 121469 эɬом пɚɪɚмɟɬɪ поɜɪɟжɞɚɟ ɞоɫɬиɝ ɫɜоɟɝо кɪиɬичɟɫкоɝо ) = 0,9 191- коɬоɪый ɜнɟшнɟй ɫɬоɪонɟ пɚɬɪɭɛкɚ ползɭчɟɫɬи пɪоиɫɯоɞиɬ пɟɪɟɪɚɫпɪɟɞɟлɟниɟ ɯɚɪɚкɬɟɪиɫɬик нɚчɚльный ɜɪɟмɟни ɪɚɫпɪɟɞɟлɟниɟ нɚпɪяжɟ Мизɟɫɭ покɚзɚно ɪиɫ Ⱦля ɫɪɚɜнɟния пɪиɜɟɞɟны ɪɟзɭльɬɚɬы нɚпɪяжɟний момɟнɬ ɪɚзɪɭшɟния ɪиɫ ɫɪɚɜнɟния ɜиɞно чɬо ɯɚɪɚкɬɟɪ ɪɚɫпɪɟɞɟлɟния полɟй нɚпɪяжɟ оɛъɟмɭ коɪпɭɫɚ клɚпɚнɚ чɚɫɬноɫɬи кɪиɬичɟɫком 191- ползɭчɟɫɬи нɚпɪяжɟния 2,3 ɪɚзɚ Пɚɪɚмɟɬɪ поɜɪɟжɞɚɟмоɫɬи ɫнɚчɚлɚ нɚкɚплиɜɚɟɬɫя ɜнɭɬ ɪɟннɟй поɜɟɪɯноɫɬи коɪпɭɫɚ ɬɟчɟниɟм ɜɪɟмɟни мɚкɫимɚльныɟ знɚчɟния ɫмɟщɚюɬɫя ɜнɟшнюю поɜɟɪɯноɫɬь клɚпɚнɚ Нɚкоплɟниɟ пɚɪɚмɟɬɪɚ поɜɪɟж ɞɚɟмоɫɬи пɪоцɟɫɫɟ ползɭчɟɫɬи 191- элɟмɟнɬɟ ɝɪɚнь коɬоɪоɝо ɜнɟшнɟй поɜɟɪɯноɫɬи коɪпɭɫɚ покɚзɚно ɪиɫ . 6, Конɟчноɟ нɚкоплɟниɟ ɜɪɟжɞɚɟмоɫɬи ɪɚзɪɭшɟния клɚпɚнɚ ɭкɪɭпнɟнном мɚɫ оɛлɚɫɬи кɪиɬичɟɫкоɝо элɟмɟнɬɚ пɪɟɞɫɬɚɜлɟно . 7. ȼыɜоɞы пɪочноɫɬи коɪпɭɫɚ иɫпользоɜɚлɚɫь нɟизоɬɟɪмичɟɫкой ползɭчɟɫɬи коɬоɪɚя опиɫыɜɚɟɬ ɜɫɬɪоɟнɚ ANSYS помо поɞпɪоɝɪɚммы нɚпиɫɚнной языкɟ FORTRAN. пɪоɜɟɞɟн пɪочноɫɬь ɪɟɝɭлиɪɭющɟɝо шиɛɟɪноɝо ɫɬɚло полɭчɟниɟ конɟчноɝо ɜɪɟмɟни ɪɚзɪɭшɟния коɬоɪоɟ ɫоɫɬɚɜило пɪиɛлизиɬɟльно 16 ɪɟзɭльɬɚɬ поɞɬɜɟɪжɞɚɟɬ нɟоɛɯоɞимоɫɬь опɪɟɞɟлɟния пɚɪɚмɟɬɪоɜ пɪочноɫɬи конɫɬɪɭкции мɟɫɬом зɚɪожɞɟния ɪɚзɜиɬия пɟɪɜыɯ ɬɪɟщин коɬоɪыɟ пɪиɜɟɫɬи ɪɚзɪыɜɭ коɪпɭɫɚ клɚпɚнɚ яɜляɟɬɫя ɪɟзкоɝо ɬолщины Пɪоɜɟɞɟнный нɟизоɬɟɪмичɟɫкой ползɭчɟɫɬи покɚзɚл нɟоɛɯоɞимоɫɬь ɭчɟɬɚ нɟɪɚɜномɟɪноɝо ɪɚɫпɪɟɞɟлɟния ɬɟмпɟɪɚɬɭɪы конɫɬɪɭкции Ɋиɫɭнок 5 Пɟɪɟɪɚɫпɪɟɞɟлɟния экɜиɜɚлɟнɬныɯ Мизɟɫɭ МПɚ]: ɜɪɟмɟни момɟнɬ ɪɚзɪɭшɟния Ɋиɫɭнок 6 Измɟнɟниɟ ɯɚɪɚкɬɟɪиɫɬик элɟмɟнɬɟ экɜиɜɚлɟнɬноɝо Мизɟɫɭ МПɚ ]; пɚɪɚмɟɬɪɚ поɜɪɟжɞɚɟмоɫɬи Ɋиɫɭнок 7 Ɋɚɫпɪɟɞɟлɟния поɜɪɟжɞɚɟмоɫɬи ɪɚзɪɭшɟния лиɬɟɪɚɬɭɪы Ɋɚɞчɟнко Ползɭчɟɫɬь ɪɟлɚкɫɚция нɚпɪяжɟний ɭпɪочнɟнныɯ конɫɬɪɭкцияɯ . Мɚшиноɫɬɪоɟниɟ , 2005. 226 Кɪɟйцɟɪ ., ȼоɫɫɬɚноɜиɬɟльнɚя ɬɟɪмичɟɫкɚя ɭɜɟличɟния пɚɪопɪо // ɞоклɚɞоɜ III ȼɫɟɪоɫɫийɫкой конɮɟɪɟнции Ɋɟконɫɬɪɭкция энɟɪɝɟɬики -2011. 2011. . 28-30. Энɟɪɝɟɬичɟɫкɚя ɞля . Нɚɭчно иɫɫлɟɞоɜɚɬɟльɫкий инɫɬиɬɭɬ экономики энɟɪɝɟɬичɟɫком мɚшиноɫɬɪоɟнии , 1986. 547. 4. F.A., Hayhurst D.R. Constitutive equations for creep ruptur e // Acta Metallurgica, 25. Pergamon Press, 1977. P. 1059-1070. 5. Hayhurst D.R. Computational continuum damage mechanics: its use in the prediction of creep in structures: past, present and future // Creep in Stru ctures. Dordrecht, Klu- wer, 2001. - P. 175-188. Лыɫɟнко ., Ⱦлиɬɟльнɚя пɪочноɫɬь ɞɚɜлɟния ɭчɟɬом нɟоɞноɪоɞноɝо ɪɚɫпɪɟɞɟлɟния ɬɟмпɟɪɚɬɭɪы // ȼіɫник НɌɍ ɏПІ ɜыпɭɫк міцніɫɬь мɚшин . - 2007. . 22. - . 98-107. Perrin I.J., Hayhurst D.R. Creep constitutive equations for a 0.5C r-0.5Mo-0.25V ferritic steel in the temperature range 600-675 C // Journal of Strain Analysis. - 1996. Vol. 31, no. 4, ImechE. - PP. 299- ɪɟɞколлɟɝию 15.10.2012

Приложенные файлы

  • pdf 36336826
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий