Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,021

КОМПЬЮТЕРНЫЙ МОНИТОРИНГ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И РЕСУРСА СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ИЗГИБА

Макарьина А.В.
Антропогенное воздействие в настоящее время стало первопричиной многих негативных процессов в природе и основным источником ее загрязнения. Проблема экологической безопасности в базовых отраслях промышленности связана с настоятельной необходимостью обеспечения работоспособности и надежности оборудования. Атомные энергетические установки и объекты химического машиностроения всегда являлись наиболее опасной областью промышленности для экологии окружающей среды. В этих отраслях достаточно часто используются стержневые и балочные системы в качестве вспомогательных, поддерживающих элементов конструкций, от надежности и долговечности которых зависит безопасность всего производственного процесса.

Характерной особенностью работы современных атомных и химических агрегатов является нестационарность силового нагружения и температурного воздействия, связанная с условиями переходных и форсированных режимов эксплуатации. Поэтому проблема оперативного анализа несущей способности и ресурса элементов конструкции в этих условиях приобретает особую актуальность и имеет огромное практическое значение.

В данной работе рассматриваются стержневые элементы конструкций химического машиностроения, работающие в условиях изгиба при малоцикловом нагружении. В общем случае к стержню приложены моментные нагрузки, поперечные и продольные усилия. Температура стержня может изменяться по длине и высоте его поперечного сечения. Силовое и температурное воздействия изменяется во времени по заданной программе. Исследуется кинетика процесса упругопластического деформирования стержня с учетом истории нагружения и изменения физико-механических свойств конструкционного материала в течение жизненного цикла изделия. Математическая модель упругопластического деформирования материала описывается системой уравнений теории неизотермического пластического течения. Решение задачи строится на основе шагового метода.

При построении алгоритма расчета вводится параметр , определяющий развитие процесса нагружения (обобщенное время). Программа нагружения разбивается на ряд малых этапов, расчет которых выполняется последовательно. Модель изделия представляется в виде совокупности узловых точек. Каждой узловой точке ставится в соответствие параметр пластичности, который принимает значение 0, если в рассматриваемой точке материал деформируется упруго, или 1, если имеет место пластическое течение.

Численная реализация разработанного метода и алгоритма компьютерного анализа упругопластического деформирования стержневых элементов осуществлена в виде программного обеспечения. Программный комплекс «Bend Beam» разработан на алгоритмическом языке Delphi 7.0, имеет модульную структуру, функционирует в операционных системах Windows 95/98, Windows NT/2000/XP, предоставляет пользователю удобный, интуитивно понятный графический пользовательский интерфейс. Программный продукт предназначен для применения в отраслевых САПР и ERP-системах, допускает автономное использование. Позволяет выполнять численный анализ несущей способности и располагаемого ресурса изделий, прогнозировать их долговечность в условиях нестационарного силового и температурного воздействия, осуществлять мониторинг остаточного ресурса оборудования в режиме on-line.


Библиографическая ссылка

Макарьина А.В. КОМПЬЮТЕРНЫЙ МОНИТОРИНГ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И РЕСУРСА СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ИЗГИБА // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 5. – С. 99-99;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=22978 (дата обращения: 25.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074