Галішин Олександр Закір'янович. Осесиметричний геометрично нелінійний термов'язкопружно-пластичний стан складених оболонок з урахуванням пошкоджуваності матеріалу : Дис... д-ра наук: 01.02.04 - 2006.
Анотація до роботи:
Галішин О.З. Осесиметричний геометрично нелінійний термов’язкопружно-пластичний стан складених оболонок з урахуванням пошкоджуваності матеріалу. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 01.02.04 – «Механіка деформівного твердого тіла». – Інститут механіки ім. С.П.Тимошенка НАН України, Київ, 2006.
Вирішено науково-технічну проблему, яка полягає у розробці методики визначення осесиметричного термов’язкопружнопластичного геометрично нелінійного деформування складених оболонок з урахуванням пошкоджуваності матеріалу. Оболонки складаються з ізотропних та ортопропних шарів та перебувають під дією навантажень, що викликають меридіональний напружений стан й кручення. Як рівняння стану для ізотропних шарів використовуються співвідношення теорії простих процесів навантаження й теорії процесів деформування по траєкторіях малої кривизни, а для ортопропних шарів – закон Гука. Для дослідження пошкоджуваності матеріалу при термов’язкопружно-пластичному деформуванні використовується рівняння Ю.М.Работнова, записане у припущенні, що при стиску пошкоджуваністю матеріалу в елементі тіла можна знехтувати у порівнянні з пошкоджуваністю при розтягу. Як еквівалентне обрано напруження, яке визначається критерієм тривалої міцності, що враховує вид напруженого стану. Розроблено методику визначення параметрів повзучості й тривалої міцності при неізотермічних процесах навантаження й методику визначення дотичних напружень, основану на чисельному інтегруванні рівнянь рівноваги в напруженнях. Розв’язано нові задачі по визначенню осесиметричного геометрично нелінійного термов’язкопружнопластичного деформування складених оболонок обертання й встановлені нові ефекти при їхньому руйнуванні.
Основні результати, отримані в дисертації, полягають у вирішенні науково-технічної проблеми, яка полягає у наступному.
Дано постановку задачі й розроблено методику визначення осесиметричного геометрично нелінійного термов’язкопружнопластичного стану складених оболонок середньої товщини й тонких оболонок обертання, які перебувають під дією навантажень, що викликають меридіональний напружений стан і кручення. Як рівняння стану використовуються співвідношення теорії простих процесів навантаження й співвідношення теорії процесів деформування по траєкторіях малої кривизни. Для дослідження пошкоджуваності матеріалу використовується критерій тривалої міцності, що враховує вид напруженого стану.
Розроблено методику визначення параметрів, що входять у кінетичні рівняння повзучості й пошкоджуваності, при неізотермічних процесах навантаження.
Розроблено методику визначення дотичних напружень, засновану на чисельному інтегруванні рівнянь рівноваги в напруженнях.
Вірогідність результатів по визначенню термов’язкопружнопластичного геометрично нелінійного деформування й часу до руйнування складених оболонок підтверджується: а) використанням експериментально обґрунтованих фізичних рівнянь; б) шляхом зіставлення з відомими експериментальними даними; в) шляхом зіставлення з розв’язками інших авторів, як у просторовій постановці, так і на основі рівнянь теорії оболонок; г) дослідженням збіжності отримуваних результатів шляхом згущення сітки по просторових координатах і за часом.
Розв’язано нові задачі по дослідженню термов’язкопружнопластичного геометрично нелінійного деформування й руйнування складених оболонок.
У результаті вирішення нових задач були виявлено, що а) у геометрично нелінійному та лінійному розв’язках час до руйнування може відрізнятися в кілька разів; б) у зоні руйнування має місце локальне падіння напружень, обумовлене істотним їхнім перерозподілом внаслідок інтенсивного накопичення непружних деформацій; в) знехтування пластичними деформаціями та історією пружнопластичного деформування може істотно вплинути на результати визначення не тільки часу, але й місця руйнування.
При вирішенні тестових задач також було встановлено, що а) при дослідженні напружено-деформованого стану оболонок обертання при тепловому навантаженні треба застосовувати рівняння для тонких оболонок, а при силовому – користуватися рівняннями для оболонок середньої товщини; б) у задачах термов’язкопружнопластичного деформування оболонок обертання з урахуванням пошкоджуваності матеріалу при виборі параметрів просторової дискретизації не можна орієнтуватися тільки на розв’язок пружної задачі.
Результати даної дисертаційної роботи можуть бути використані в наукових й проектно-конструкторських установах при дослідженні процесів деформування складених оболонок й прогнозування ресурсу їхньої роботи.
Публікації автора:
Бабешко М.Е., Галишин А.З., …, Шевченко Ю.Н. Исследование напряженно-деформированного состояния паронагнетательных труб с волнистыми компенсаторами // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 1991. – №6. – С.50 – 55.
Галишин А.З. Исследование осесимметричного упругопластического напряженного состояния разветвленных оболочечных систем при не изотермических процессах нагружения // Прикл. механика. – 1988. – 24, №3. – С.34 – 39.
Галишин А.З. К определению касательных напряжений в осесимметрично нагруженных слоистых оболочках вращения при процессах неупругого неизотермического деформирования // Прикл. механика. – 1993. – 29, №8. – С. 53 – 60.
Галишин А.З. Методика определения параметров ползучести и длительной прочности изотропных материалов при неизотермических процессах нагружения // Пробл. прочности. – 2004, №4 – с. 21 – 30.
Галишин А.З. Определение осесимметричного геометрически нелинейного термовязкоупругопластического состояния слоистых оболочек средней толщины // Прикл. механика. – 2001. – 37, №2. – С. 131 – 138.
Галишин А.З. Определение осесимметричного геометрически нелинейного термовязкоупругопластического состояния слоистых оболочек на основе теории процессов деформирования малой кривизны // Прикл. механика – 2003. – 39, №7. – С. 114 – 122.
Галишин А.З. Определение термовязкопластического состояния оболочек вращения с учетом повреждаемости материала при ползучести // Прикл. механика. – 2004. – 40, № 5. – С. 71 – 79.
Галишин А.З. Расчет осесимметричного термовязкоупругопластического состояния разветвленных слоистых оболочек с учетом деформаций поперечного сдвига и кручения // Прикл. механика. – 1995. - 31, №4. - С.33-40.
Галишин А.З., Мерзляков В.А., Скосаренко Ю.В. О применимости различных подходов к определению осесимметричного напряженно-деформированного состояния цилиндрических оболочек, подкрепленных кольцевыми ребрами // Прикл. механика. – 1990. – 26, №10. – С.50 – 55.
Галишин А.З., Мерзляков В.А., Шевченко Ю.Н. Применение метода Ньютона к расчету осесимметричного термоупругопластического состояния гибких слоистых разветвленных оболочек на основе сдвиговой модели // Механика композитных материалов. – 2001. – 37, №3. – С. 307 – 322.
Мерзляков В.А., Галишин А.З. Определение термоупругопластического состояния гибких оболочек вращения, состоящих из изотропных и ортотропных слоев, с учетом истории нагружения // Доповіді НАНУ. – 2001, №9. – С. 57 – 63.
Шевченко Ю.Н., Бабешко М.Е., Галишин А.З. и др. Исследование термоупругопластического напряженно-деформированного состояния трубопроводов с компенсаторами // Пробл. прочности. – 1989, №12. - С.74 - 79.
Шевченко Ю.Н., Галишин А.З. Определение осесимметричного геометрически нелинейного термоупругопластического состояния слоистых ортотропных оболочек. – Прикл. механика. – 2003. – 39, № 1. – С. 70 – 77.
Шевченко Ю.Н., Галишин А.З. Расчет осесимметричного термовязкоупруго-пластического состояния слоистых разветвленных оболочек с учетом деформаций поперечного сдвига // Прикл. механика. - 1991. - 27, №6. - С.64-74.
Шевченко Ю.Н., Мерзляков В.А., Галишин А.З. и др. К определению предельного напряженно-деформированного состояния труб с винтовыми гофрами // Пробл. прочности. – 1993. – №7. – С.48 – 53.
Шевченко Ю.Н., Новиков С.В., Мерзляков В.А., Гололобов В.И., Галишин А.З. К определению термоупругопластического напряженно-деформированного состояния цилиндрических труб с гофрированными вставками // Прикл. механика. – 1991. –27, № 8. – С.59 – 68.
Шевченко Ю.Н., Терехов Р.Г., Галишин А.З. Определяющие уравнения для описания процессов деформирования и разрушения изотропных тел при ползучести // Труды 4 Междунар. конф. «Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения». – С.-Петербург, 2001. – С. 361 – 362.
Шевченко Ю.Н., Чернышенко И.С., Мерзляков В.А., Галишин А.З. и др. Автоматизированная система расчета «Пластичность-1» для исследования на ЕС ЭВМ упругопластического напряженного состояния оболочечных элементов конструкций // Пробл. прочности. – 1993. – №2. – С.90 – 96.
Shevchenko Yu.N., Galishin A.Z. Determination of Thermoviscoelastoplastic State of Laminated Shells of Revolution, Taken into Account the Damage under Creep // Thermal Stresses’03. The Fifth International Congress on Thermal Stresses and Related Topics. – Virginia Polytechnic Institute and State University. – 2003. Vol. 2 – P. TA-8-3-1 – TA-8-3-4.
