Search academic texts

Registration Number

0511U000469, Doctoral dissertation

Title

Modelling of thermoviscoelastic deformation process, continual and discrete fracture of spatial prismatic and circular bodies of complicated form.

Author

Pyskunov Sergii Olegovich,

popup.head Bazhenov Viktor Andriyovich
popup.opponent Лебедєв Анатолій Олексійойвич
popup.opponent Шевченко Юрій Миколайович
popup.opponent Бобир Микола Іванович

Status

д.т.н., 05.23.17, Будівельна механіка

Date

27-05-2011

Description

Метою роботи є створення на основі напіваналітичного методу скінчених елементів (НМСЕ) ефективного чисельного підходу до розв'язання задач континуального руйнування в умовах тривалого термосилового навантаження, лінійних і нелінійних задач механіки дискретного руйнування та задач про моделювання еволюційних процесів руйнування просторових неоднорідних кругових та призматичних тіл складної форми внаслідок розвитку макроскопічних дефектів і тріщин. Об'єктом дослідження є процеси фізично-лінійного і нелінійного деформування, накопичення пошкодженості та руйнування внаслідок розвитку макроскопічних дефектів і тріщин просторових неоднорідних кругових і призматичних тіл під дією тривалого термосилового або циклічного навантаження. Предметом дослідження є величини параметрів напружено-деформованого стану і пошкодженості матеріалу, параметрів механіки руйнування, характерні розміри і конфігурація макроскопічних дефектів і магістральних тріщин в просторових тілах складної форми. Отримані розв'язувальні співвідношення НМСЕ для неоднорідних кругового і призматичного скінчених елементів із змінними геометричними і фізичними параметрами, на основі екстраполяції прирощень переміщень розроблено ефективний алгоритм розв'язання систем нелінійних рівнянь НМСЕ, створено процедуру визначення термов'язкопружнопластичного напружено-деформованого стану з урахуванням накопичення пошкодженості, розроблено новий метод обчислення J-інтеграла Черепанова-Райса в дискретних моделях НМСЕ і алгоритми моделювання еволюційних процесів руйнування при розвитку макроскопічних дефектів в умовах повзучості і розвитку тріщин в просторових тілах. Виконано програмну реалізацію і апробацію на тестових прикладах. Показана висока ефективність запропонованої скінченоелементної бази та точність отримуваних розв'язків задач із моделювання фізично-нелінійного деформування і обчислення параметрів механіки руйнування. Розв'язано задачі із дослідження впливу на величину ресурсу наявності початкових дефектів, температурних деформацій та залежності фізико-механічних властивостей матеріалу від температури для відповідальних елементів конструкцій енергетичного машинобудування - ротора парогазової турбіни, хвостовика і пера лопатки стаціонарної газотурбінної установки, а також практичні задачі про визначення параметрів механіки руйнування і моделювання росту тріщин в просторових об'єктах.