Метод мультигармонического баланса в задачах приспособляемости элементов конструкций

Теория приспособляемости получила свое начало в 60-х годах XX века. В механике деформируемых тел на ее основе оценивается прочность элементов конструкций (газотурбинных установок, компонентов высокотемпературных реакторов и другого), работающих в условиях действия интенсивных циклических термосиловых нагрузок. Данная работа посвящена исследованию возможных режимов упругопластического деформирования сосуда под давлением при циклически изменяющемся градиенте температуры в предположении упруго-идеально пластической модели поведения материала, из которого сосуд изготовлен. Учет упрочнения материала не позволяет решать задачу аналитически, поэтому необходимо прибегать к численным методам. Значительное влияние на результат оказывает количество расчетных циклов: их большое число может вызывать сложности при моделировании в силу ограниченности пользовательских ресурсов (временных, расчетных). В связи с этим растущее распространение в практике находит специально разработанный для реализации этого класса задач численный метод поиска установившегося циклического состояния (Direct Cyclic Method - DCM). Этот метод, в сущности, представляет собой приложение метода мультигармонического баланса (Multi-Нarmonic Вalance Method - MHBM) к задачам квазистатического циклического нагружения вязкоупругопластических тел. В статье изучается эффективность DCM по сравнению с методом прямого нелинейного анализа истории нагружения в задаче оценки приспособляемости сосуда при действии циклических термосиловых нагрузок. Эффективность DCM рассчитана для различных параметров конечно-элементного разбиения и числа циклов нагружения. Показано, что при отсутствии у задачи стабильного периодического решения применимость DCM ограничена.