Удосконалено методики розв'язання крайових задач теорії пружності та її додатків до проблеми вивчення напружно-деформованого стану (НДС) кусково-однорідного анізотропного або ізотропного тіла та напівпростору з концентраторами напружень типу отворів і включень, у тому числі плоских (лінійних) тріщин, жорстких та пружних включень. Показано, що дані методики побудовані на розв'язанні задач лінійного спряження для розрізів у багатозв'язній області або на використанні класичних комплексних потенціалів з вилученими особливостями у вершинах плоских концентраторів напружень і методу найменших квадратів. Зазначено, що у випадку напівпростору (напівплощини) до умов на плоскій границі застосовано метод інтегралів типу Коші. Наведено комбінований метод, якиий дозволяє розв'язувати задачі для будь-якої кількості, сполучення та розташування отворів, тріщин і включень. Встановлено, що даний метод включає у себе використання комплексних потенціалів з вилученими сінгулярностями у вершинах плоских концентраторів напружень, використання методики чисельного знаходження коефіцієнтів інтенсивності напружень і дискретного методу найменших квадратів для визначення невідомих постійних, що входять до комплексних потенціалів. Розв'язано ряд нових практично важливих задач для анізотропного тіла та напівпростору, для кусково-однорідної ізотропної пластинки. Виявлено нові закономірності впливу на НДС геометричних форм і розмірів концентраторів напружень, їх кількості, взаємного розташування та сполучення, пружних властивостей матеріалів даних тіл-матриць і включень.

  Скачати повний текст

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06 – Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика – Запорізький національний університет, спеціалізована вчена рада Д 08.084.05 при Національній металургійній академії України, Дніпро, 2021.Дисертацію присвячено розробці заходів з підвищення енергоефективності камерних нагрівальних печей шляхом створення у їх об'ємах електричного поля, яке призводить до перерозподілу температурних полів газів у робочому просторі енергетичної установки.Виконано кількісну оцінку енергетичної ефективності камерної печі з викатним подом. Розроблено математичну модель розподілу температури у її робочому просторі за умови створення в останньому електричного поля. Виконано чисельне моделювання масових витрат пічних газів у камері реальної промислової печі та запропоновано заходи для їх збільшення у зоні розташування садки металу шляхом створення теплового бар'єру за рахунок заряджених часток продуктів згоряння, що рухаються в електричному полі.Розроблено ефективний алгоритм управління процесом нагрівання металу, який може застосовуватись у камерних печах. Перевагою даного алгоритму є те, що у якості додаткового впливу використовується кероване електричне поле, створення якого не потребує значних капіталовкладень. Прицьому значна частина теплоти, що раніше втрачалась з відхідними газами залишається у робочому просторі й використовується безпосередньо для нагріву металу, що і сприяє підвищенню енергетичної ефективності установки.Ключові слова: камерна піч, енергетичний об'єкт, тепломасообмін, математична модель, енергоефективність, електричне поле, енергозберігаючі режими, термічна обробка металу.^UThesis for a Candidate Degree in Technical Sciences in the specialty 05.14.06 - Technical Thermophysics and Industrial Heat Power Engineering - Zaporizhzhia National University, Specialized Academic Council D 08.084.05 at National Metallurgical Academy of Ukraine, Dnipro, 2021.The thesis is devoted to the development of measures to increase the energy efficiency of chamber heating furnaces by creating an electric field in their volumes, which leads to the redistribution of gas temperature fields in the working space of the power plant.The research presents the performed quantitative assessment of the energy efficiency of a chamber furnace with a bogie hearth. A mathematical model was developed for temperature distribution in its working space under the condition of creating an electric field in the latter. Numerical modeling of mass consumption of furnace gases in the chamber of a real industrial furnace was performed and measures were proposed to increase them in the area of the metal charge by creating a thermal barrier due to charged particles of combustion products moving in the electric field.An effective algorithm was developed for controlling the metal heating process, which can be used in chamber furnaces. The advantage of this algorithm is that the additional effect is created by a controlled electric field, the creation of which does not require significant investment. Herewith, a significant part of the heat previously lost with the exhaust gases remains in the working space and is used directly to heat the metal, which helps to increase the energy efficiency of the plant.Keywords: chamber furnace, power facility, heat-mass exchange, mathematical model, energy efficiency, electric field, energy saving modes, heat treatment of metal.