Длительное разрушение составного стержня при растяжении в условиях ползучести в присутствии активной среды

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается напряженно-деформированное состояние и определяется время до разрушения составного растягиваемого стержня при ползучести в условии воздействия на него активной окружающей среды. Стержень состоит из трех частей, расположенных симметрично по толщине. Принято дополнительное условие: все части составного стержня жестко, без проскальзывания соединены между собой. Ползучесть каждой части стержня описывается степенной моделью с различными параметрами. Для определения времени до разрушения используется кинетическое уравнение, которое описывает накопление повреждений в процессе ползучести. Для каждой части стержня принят одинаковый вид кинетического уравнения, но накопление повреждений происходит под действием напряжений, различных для каждой части стержня. Влияние активной среды определяется диффузионным проникновением ее элементов в материал стержня. Используется приближенный метод решения уравнения диффузии, основанный на введении диффузионного фронта. Анализируется распределение напряжений во времени при условии проникновения активной среды в разные части стержня с различными коэффициентами диффузии. В результате исследований показано, что отношение констант в определяющих соотношениях ползучести частей стержня влияет на характер накопления поврежденности и распределения напряжений, а следовательно, имеется влияние на очередность разрушения частей составного стержня. С ростом показателей степеней в определяющих и кинетических соотношениях время до разрушения составного стержня увеличивается. Определена зависимость времени до разрушения от соотношения коэффициентов диффузии активной среды в части стержня.

Об авторах

Леонид Викторович Фомин

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт механики

Автор, ответственный за переписку.
Email: fleonid1975@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9075-5049
SPIN-код: 7186-8776
Scopus Author ID: 55815905900
ResearcherId: R-7182-2017
http://www.mathnet.ru/person50057

кандидат физико-математических наук; ведущий научный сотрудник; лаб. проектирования и прикладных методов расчета композитных конструкций

Россия, 119192, Москва, Мичуринский проспект, 1

Юрий Генрихович Басалов

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт механики

Email: basalov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1416-3690
Scopus Author ID: 57217958651
http://www.mathnet.ru/person50756

ведущий инженер; лаб. проектирования и прикладных методов расчета композитных конструкций

Россия, 119192, Москва, Мичуринский проспект, 1

Список литературы

  1. Работнов Ю. Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966. 752 с.
  2. Локощенко А. М. Ползучесть и длительная прочность металлов. М.: Физматлит, 2016. 504 с.
  3. Lokoshchenko A., Fomin L. Kinetic theory of cand long-term strength of metals / Kinetic Theory. Rijeka: IntechOpen, 2018. pp. 51–69. DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.70768.
  4. Фомин Л. В., Басалов Ю. Г. О длительном разрушении составного растягиваемого стержня в условиях ползучести // Изв. РАН. МТТ, 2023. №1. С. 102–114. EDN: KLPUYU. DOI: https://doi.org/10.31857/S0572329922100087.
  5. Петрова М. А., Саадатибаи М., Тарасов А. И. Анализ условий работы поверхностных слоев рабочих лопаток турбины современных двигателей // Научный вестник МГТУ ГА, 2015. №217. С. 124–127. EDN: RWNDAE.
  6. Абраимов Н. В., Золотарева А. Ю. Влияние высокотемпературных покрытий на характеристики надежности лопаточных элементов ГТД// Электрометаллургия, 2019. №6. С. 24–32. EDN: OSTDXN.
  7. Борисов В. М., Трофимов В. М., Сапожков А. Ю. [и др.] О возможностях повышения коррозионной стойкости оболочек ТВЭЛов с использованием мощных лазерных и плазменных источников // Ядерная физика и инжиниринг, 2015. Т. 6, №11–12. С. 643–650. EDN: XGWIPF. DOI: https://doi.org/10.1134/S2079562915060032.
  8. Li W., Shirvan K. Implications of SiC irradiation creep and annealing to UN-SiC fuel rod behavior // J. Nucl. Mat., 2020. vol. 542, 152479. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2020.152479.
  9. Bose S. High Temperature Coatings. Cambridge, MA: Butterworth-Heinemann, 2018. xviii+398 pp. DOI: https://doi.org/10.1016/C2015-0-01316-8.
  10. Lokoshchenko A. M., Fomin L. V. Delayed fracture of plates under creep condition in unsteady complex stress state in the presence of aggressive medium // Appl. Math. Model., 2018. vol. 60. pp. 478–489. EDN: XYDIAH. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apm.2018.03.031.
  11. Фомин Л. В. Описание длительной прочности растягиваемых стержней прямоугольного и круглого поперечных сечений в высокотемпературной воздушной среде // Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2013. №3(32). С. 87–97. EDN: PRWXIE. DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1228.
  12. Одинг И. А., Фридман З. Г. Роль поверхностных слоев при длительном разрушении металлов в условиях ползучести // Завод. лаб., 1959. Т. 25, №3. С. 329–332.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема расположения частей в составном стержне

Скачать (57KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Графики зависимостей величин $\bar{\sigma}_i=\bar{\sigma}_i(\bar{t})$, $\omega_i=\omega_i(\bar{t})$, $i=1, 2$

Скачать (108KB)
Метаданные

© Авторский коллектив; Самарский государственный технический университет (составление, дизайн, макет), 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».