Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0220U102831, 0117U000629 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Розробка термомеханічних методів регулювання напружень для підвищення довговічності елементів конструкцій

Керівник роботи

Максимович Олеся Володимирівна, Доктор технічних наук

Дата реєстрації

11-06-2020

Організація виконавець

Луцький національний технічний університет

Опис

Проект спрямований на розробку методів підвищення міцності й довговічності тонкостінних елементів конструкцій шляхом регулювання концентрації напружень в областях ймовірного зародження руйнувань. Розроблено новий метод знаходженні форми отворів у композитних пластинках із низьким рівнем концентрації напружень, в тому числі за врахування міцнісної анізотропії матеріалу. Для розробки методу попередньо побудовано новий алгоритм визначення напруженого стану анізотропних багатозв’язних пластинок на основі сингулярних інтегральних рівнянь, які отримані на основі встановлених взаємозалежностей між потенціалами Лехніцького та напруженнями і переміщеннями. Запропоновано новий підхід до знаходження форми отворів, який зведено до розгляду задачі нелінійного програмування. Розроблено теоретичні основи методу локального зміцнення тонкостінних елементів конструкцій, який базуються на створенні сприятливого розподілу пластичних деформацій біля концентраторів напружень. Для його розпробки попередньо розвинуто методики розв’язування крайових задач теорії пластичності для пластинок з отворами, які базуються на методах інтегральних рівнянь, додаткових деформацій та теорії течіння асоційованою з умовою текучості Мізеса. Інтегральні рівняння побудовано на основі розв’язків типу Гріна, за яких граничні умови на межі пластинки задовольняються тотожно. Наведено алгоритм знаходження цих розв’язків для отворів практично довільної форми, який отримано на основі методу Мусхелішвілі та конформного відображення. Важливою складовою методу є розрахунковий метод дослідження процесу росту втомних тріщин у пластинках за врахування створених залишкових напружень та оцінка на цій основі залишкового ресурсу пластинчастих елементів конструкцій.

Опис продукції

Розроблено метод вибору форми отворів із мінімальною концентрацією напружень в ізотропних і композитних пластинках на основі методів граничних інтегральних рівнянь та оптимізації. Новизна підходу; для дослідження напружень в композитних пластинках з отворами побудовано сингулярні інтегральні рівняння, встановлено їх власні розв’язки та на їх основі запропоновано числовий алгоритм їх розв’язування. Пропонований підхід до визначення форми отворів з мінімальною концентрацією напружень дозволяє розглядати класи задач, для яких відомі в літературі підходи незастосовні. Крім цього, в проекті можуть задаватись обмеження на форму отворів та їх розміри. Запропоновано методи зміцнення елементів конструкцій, які базуються на створенні сприятливого розподілу залишкових напружень за рахунок пластичного деформування за допомогою відповідно вибраного локального нагріву (методика вибору параметрів термообробки розроблена в роботі). При виборі параметрів локального нагріву з метою регулювання напружень у літературі на даний час переважають експериментальні або наближені розрахункові методи, притому в цілому систематизовані рекомендації щодо вибору параметрів нагріву в загальному випадку відсутні . Для дослідження процесу втомних руйнувань розвинено розрахунковий метод метод, який базується на дослідженні процесу росту втомних тріщин вздовж криволінійних траєкторій. Вплив регулювання напружень на збільшення довговічності конструкцій в літературі, як правило, оцінюють експериментальними методами, які є достатньо складними в реалізації.

Автори роботи

Іллюшин Олександр Валерійович
Афоніна Світлана Анатоліївна
Дідух Анна Сергіївна
Кошелюк Віктор Андрійович
Мікуліч Олена Аркадіївна
Максимович Володимир Миколайович
Максимович Олеся Володимирівна
Пастернак Ярослав Михайлович
Приходько Олексій Сергійович
Федорусь Марко Юрійович
Федорусь Юрій Володимирович
Шваб’юк Василь Іванович
Шваб’юк Володимир Васильович