Интенсификация технологических процессов приводит к существенному повышению уровня напряженного состояния конструктивных элементов оборудования. Повторные воздействия механической нагрузки и нестационарного температурного поля вызывают циклическое упругопластическое деформирование изделий и приводят к накоплению усталостных и квазистатических повреждений. Образование предельных состояний по возникновению трещин или по окончательному разрушению становится возможным при ограниченном числе циклов нагружения.
Данная работа посвящена разработке метода и алгоритма компьютерного анализа несущей способности и ресурса толстостенных цилиндрических элементов конструкции при нестационарном термомеханическом нагружении. Данный элемент рассматривается под нагружением внутреннего и внешнего давления, осевого усилия, изменяющимися во времени по заданной программе. Температурное поле также изменяется во времени независимо от механической нагрузки.
Предложен методологический подход к расчетной оценке несущей способности и ресурса толстостенных цилиндрических элементов конструкций при различных режимах деформирования на основе деформационно - кинетического критерия накопления повреждений.
Разработанный метод реализован в виде программного комплекса «HighPress», который предоставляет пользователю удобный, интуитивно понятный графический пользовательский интерфейс, предназначен для применения в отраслевых САПР и ERP-системах, допускает автономное использование.
Программный комплекс «HighPress» позволяет выполнять компьютерный анализ несущей способности толстостенных цилиндрических элементов конструкции при различных программах нагружения, прогнозировать долговечность изделий в условиях нестационарного силового и температурного воздействия, своевременно выявлять возникновение критических ситуаций, осуществлять мониторинг остаточного ресурса оборудования в режиме on-line.
Используя разработанный программный комплект «HighPress» был проведен широкий ряд численных экспериментов, направленный на изучение влияния последовательности ввода и снятия нагрузок. Исследования проводились для конструкций с различными геометрическими параметрами, изготовленных из сталей: Ст3, 30ХНМ, Х18Н10Т и 15Х2МФА.
Было получено большое количество экспериментальных данных и сделаны выводы. Обобщая эти данные можно сказать следующее: незначительное увеличение температуры внутренней стенки достаточно сильно сказывается на накоплении дефекта в конструкции; осевое усилие оказывает незначительное влияние на общую несущую способность аппарата.
Библиографическая ссылка
Сидоров А.М. КОМПЬЮТЕРНЫЙ МОНИТОРИНГ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И РЕСУРСА ТОЛСТОСТЕННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 4. – С. 98-99;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22786 (дата обращения: 24.04.2024).