Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Кинетика накопления повреждений и деформаций в условияхвысокотемпературной ползучести

Работа №133347

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

математика

Объем работы24
Год сдачи2016
Стоимость4700 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
17
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 4
1. Обзор литературы. 5
1.1. Введение 5
1.2. Теория поврежденности Работнова 6
1.3. Концепция сплошности Качанова 7
Выводы 9
2. Кинетическое уравнение для параметра поврежденности и деформации ползучести 10
2.1. Случай чисто хрупкого разрушения (приближенное решение) 10
2.2. Точное решение 14
2.3. Сравнение полученных решений 16
с экспериментальными результатами
2.4. Теоретические кривые ползучести и 20
критерий длительной прочности
Заключение 22
Литература 23


Проблема высокотемпературной ползучести и длительной прочности металлов актуальна в таких ответственных областях современного машиностроения, как тепловые и атомные энергетические установки, авиационные и космические аппараты и др. В связи с этим данная проблема интенсивно исследуется и по сей день, в частности, имеются многочисленные экспериментальные исследования по изменению пористости и плотности различных металлов и сплавов вследствие образования и развития микропор и микротрещин в условиях высокотемпературной ползучести. Результаты этих исследований позволяют рассматривать плотность в качестве интегральной меры накопления структурных микродефектов, а параметр поврежденности задается как отношение текущей величины плотности к начальной. С учетом этого параметра и закона сохранения массы Р.А. Арутюняном сформулированы взаимосвязанные кинетические уравнения для деформации ползучести и параметра поврежденности. В работе на основе этих уравнений рассмотрен случай чисто хрупкого разрушения. Получены аналитические решения этих уравнений и сформулирован критерий длительной прочности. Показано, что критерий Качанова-Работнова является частным случаем полученного критерия. При этом время до разрушения может быть на порядок больше по сравнению со временем до разрушения по модели Качанова- Работнова. Рассмотрен случай вязко-хрупкого разрушения. Получено аналитическое решение, связывающее параметр поврежденности с величиной деформации. В этом случае деформация ползучести вычисляется приближенно. Соответствующий выбор коэффициентов приближенного решения позволяет описать экспериментальные кривые ползучести.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Выполнен обзор имеющихся в мировой научной литературе экспериментальных и теоретических результатов по ползучести и длительной прочности металлических материалов.
Сформулированы приближенные уравнения (случай чисто хрупкого разрушения) для параметра поврежденности и деформации ползучести. Получены приближенные решения и построены соответствующие теоретические кривые.
Для параметра поврежденности в зависимости от деформации ползучести получено точное решение и построены теоретические кривые.
Построены кривые изменения деформации в случае приближенных решений.
Сформулированы критерии длительной прочности, описывающие участок хрупкого разрушения.
Показано, что критерий Качанова-Работнова является частным случаем полученного критерия.


1. Качанов Л.М. О времени разрушения в условиях ползучести // Изв. АН СССР. ОТН. 1958. № 8. С. 26-31.
2. Работнов Ю.Н. О механизме длительного разрушения // Вопросы прочности материалов и конструкций. М.: Изд-во АН СССР. 1959. С. 57.
3. Работнов Ю.Н. О разрушении вследствие ползучести // ПМТФ. 1963. № 2. С. 113-123.
4. Новожилов В.В. О пластическом разрыхлении // Прикладная математика и механика. 1965. № 4. С. 681-689.
5. Арутюнян Р.А. Проблема деформационного старения и длительного разрушения в механике материалов. СПб.: Изд-во СПбГУ. 2004. 252с.
6. Арутюнян Р.А. Высокотемпературное охрупчивание и длительная прочность металлических материалов // Механика твердого тела. 2015. № 2. С. 96-104.
7. Arutyunyan R.A. High-temperature embrittlement and long-term strength of metallic materials // Mechanics of solids. 2015. Volume 50. Issue 2. P. 191197.
8. Ratcliffe R.T., Greenwood G.W. Mechanism of cavitation in magnesium during creep // Phil. Mag. 1965. vol. 12. P. 59-69.
9. Boethner R.C, Robertson W.D. A study of the growth of voids in copper during the creep process by measurement of the accompanying change in density // Trans. of the Metallurg. Society of AIME. 1961. vol. 221. № 3.
P. 613-622.
10. Beghi C., Geel C., Piatti G. Density measurements after tensile and creep tests on pure and slightly oxidised aluminium // J. Mat. Sci. 1970. vol. 5. № 4. P. 331-334.
11. Brathe L. Macroscopic measurements of creep damage in metals // Scand. J.
Metal. 1978. vol. 7. № 5. P. 199-203.
12. Woodford D.A. Density changes during creep in nickel // Metal science journal. 1969. vol. 3. № 11. P. 234-240.
13. Bowring P., Davies P.W., Wilshire B. The strain-dependence of density changes during creep // Metal science journal. 1968. vol. 2. № 9. P. 168-171.
14. Куманин В.И., Ковалева Л.А., Алексеева С.В. Долговечность металла в условиях ползучести. М.: Металлургия, 1988. 223с.
15. Haward R.N. The extension and rupture of cellulose acetate and celluloid // Trans. Farad. Soc. 1942. v. 38. P. 394-400.
16. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров. М.: Химия. 1978. 310с.
17. Hanson D., Wheeler M.A. The deformation of metals under prolonged loading. Part 1. - The flow and fracture of aluminium // J. Inst. Metals Proc. 45. 1931. P.229-245.
18. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций: M.: Наука. 1966. 752с.
19. Арутюнян Р.А. Проблема охрупчивания в механике материалов. // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2009. сер. 1. № 1. С. 5457.



Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ