Показано можливість прогнозування ефективної діаграми швидкостей росту втомної макротріщини на повітрі та за умов впливу корозійного середовища, базуючись на силовому та деформаційному підходах.

  Скачати повний текст

У межах механіки руйнування пружно-пластичних тіл сформульовано математичну модель для дослідження росту в конструкційних матеріалах тріщин високотемпературної повзучості, визначення залишкового ресурсу елементів конструкцій та їх високотемпературної міцності з використанням першого закону термодинаміки стосовно механіки сповільненого руйнування тіл за високотемпературної повзучості. Розкрито домінуючу роль у даному процесі періоду усталеної повзучості. Удосконалено метод еквівалентних площ для ефективної реалізації запропонованої моделі та наближеного визначення періоду докритичного росту в тривимірних тілах тріщин високотемпературної повзучості. Встановлено, що зміна площі тріщини високотемпературної повзучості у разі її поширення у полі однорідних напружень тривимірного тіла мало залежить від конфігурації її контуру і тому замінюється кодовим контуром за відповідних початкових і кінцевих розмірів. Запропоновано критерій високотемпературної міцності тонкостінних елементів конструкцій з тріщинами, який базується на розв'язку задачі про межово-рівноважний стан пластини з довільно орієнтовною тріщиною високотемпературної повзучості за двовісного розтягу. Даний критерій підтверджено відомими в літературі результатами експериментальних досліджень. Сформульовано задачу про докритичний ріст тріщин високотемпературної повзучості в стінці паропроводу, його зварному з'єднанні, у колесі парової турбіни та визначено їх залишковий ресурс. Запропоновано спосіб наближеного розв'язку даної задачі. Розв'язано деякі нові задачі про кінетику поширення тріщин високотемпературної повзучості у пластинах і тривимірних тілах.

  Скачати повний текст

Виялено основні закономірності впливу асиметрії циклу навантажування на швидкість підростання втомних тріщин у матеріалах осей колісних пар локомотивів і визначено статистичні розподіли характеристик циклічної тріщиностійкості для сталей і алюмінієвих сплавів, які використовуються в літаках, осях колісних пар залізничного транспорту, корпусах атомних реакторів. Розроблено методику моделювання підростання втомних тіщин в елементах конструкцій за регулярного та випадкового навантажування з урахуванням статистичних характеристик параметрів навантаження, механічних властивостей і геометрій, яка дає можливість одержати статистичний розподіл скінченних довжин тріщин за заданої кількості циклів навантаження та розподіл довговічності для наперед заданої критичної довжини тріщини. Запропоновано методику оцінювання ймовірності руйнування елементів конструкцій на основі числового моделювання рівноважного стану тіла з тріщиною з використанням диспараметричного критерію руйнування та врахуванням статистичних характеристик параметрів навантаження, механічних властивостей і геометрії конструкції та тріщин.

  Скачати повний текст

Проаналізовано та застосовано змішаний метод скінченних елементів до розв'язання прикладних задач механіки деформівного тіла. Розвинуто загальну теорію змішаних проекційно-сіткових алгоритмів методу скінченних елементів, які базуються на змішаній апроксимації полів переміщень, деформацій і напружень за допомогою різного набору базисних функцій. З застосуванням апарата функціонального аналізу досліджено коректність змішаного методу у задачах теорії пружності, пластичності, коливань і сформульовано умови, що забезпечують стійкість і збіжність змішаних апроксимацій для напружень, деформацій і переміщень. Розроблено та реалізовано стійкі й економічні ітераційні процедури й обчислювальні алгоритми розв'язання матричних рівнянь змішаного методу стосовно задач теорії пружності, пластичності, вільних коливань. Побудовано спеціальний трикутний скінченний елемент для розв'язання двовимірних і вісесиметриних задач, який задовольняє умовам стійкості та збіжності змішаних апроксимацій для напружень, деформацій і переміщень. Для розв'язання задач про згин, коливання та стійкість пластинчастих конструкцій побудовано новий гібридний скінченний елемент на основі трикутника Зенкевича. З використанням розроблених методів розрахунку та програмного забезпечення розв'язано прикладні задачі, пов'язані з моделюванням процесів формування та перерозподілу напружень і деформацій у відповідальних елементах реакторних установок ВВЕР АЕС.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розробці аналітичних методів розрахунку елементів конструкцій з тріщинами. Сформульовано принципи двохкритеріального підходу до аналізу статичної міцності тіл з тріщинами, досліджено вплив розмірів тіла на крихко-вязкий перехід. Розроблено варіанти методу вагових функцій для розрахунку коефіцієнтів інтенсивності напружень у двовимірних і тривимірних тілах із тріщинами. Запропоновано новий точний метод теорії пружності для розрахунку еліптичної тріщини в нескінченному тілі, що знаходиться в поліноміальному полі напружень. Побудовано ряд моделей граничного пластичного стану трубопроводів з осьовими дефектами: поверхневими різної форми і місцезнаходження та скрізними тріщинами в прямій трубі, поверхневою тріщиною в патрубку, тримірними дефектами; проаналізовано взаємодію множинних дефектів. Проведено пружний аналіз згину труби півоберненим за методом Сен-Венана. Отримано формули для розрахунку просторової трубопровідної системи методом початкових параметрів і наведено приклади розрахунку реальної системи з тріщинами.

  Скачати повний текст