Напряженно-деформированное состояние и длительность до разрушения вращающихся дисков при ползучести
Автор: Банщикова И.А.
Статья в выпуске: 4, 2018 года.
Бесплатный доступ
Для вращающегося диска с гиперболической формой поверхности выполнен расчет напряженно-деформированного состояния и длительности до разрушения в условиях ползучести с учетом двухстадийности. Первая стадия это накопление повреждений и начало разрушения в некоторой области тела, где накопленные повреждения достигают критического значения. Вторая стадия это распространение фронта разрушения и полное разрушение тела. Предполагается, что фронт разрушения распространяется осесимметично, разрушение имеет хрупкий характер. Метод расчета состоит в том, что решение задачи неустановившейся ползучести сводится к решению аналогичной задачи в предположении установившейся ползучести материала. Чтобы получить истинное решение, необходимо известное решение установившейся ползучести умножить на некоторые функции координат и времени. Для нахождения этих функций получена соответствующая система уравнений. Исследована продолжительность стадий в зависимости от выбора варианта кинетической теории ползучести в формулировках Ю.Н. Работнова и Л.М. Качанова. Расчеты показали, что в зависимости от приложенной нагрузки, формы поверхности и размера внутреннего отверстия диска отношение длительности второй стадии к длительности первой стадии может составлять от десятых процента до нескольких десятков процентов. При уменьшении размера радиуса внутреннего отверстия диска продолжительность второй стадии может быть сопоставима с продолжительностью первой стадии. Во всех рассмотренных случаях получено: продолжительность первой стадии по модели Ю.Н. Работнова больше, чем по модели Л.М. Качанова; отношение длительности второй стадии к длительности первой стадии по модели Ю.Н. Работнова меньше, чем по модели Ю.Н. Качанова. Анализ движения фронта разрушения показал, что основное время второй стадии (порядка 75-85% по модели Л.М. Качанова и 85-90% по модели Ю.Н. Работнова) приходится на 20% рабочей части радиуса диска.
Вращающийся, растягиваемый диск, гиперболическая форма, неустановившаяся ползучесть, параметр повреждённости, длительная прочность, фронт разрушения
Короткий адрес: https://sciup.org/146281889
IDR: 146281889 | DOI: 10.15593/perm.mech/2018.4.02
Список литературы Напряженно-деформированное состояние и длительность до разрушения вращающихся дисков при ползучести
- Резинских В.Ф. Исследование изломов: метод. рекомендации и атлас повреждений деталей проточной части турбин / В.Ф. Резинских, Э.С. Гинзбург, А.М. Клыпина, М.М. Меламед, А.В. Качанов, В.А. Харчевников / Мин-во топлива и энерг. Рос. Федерации; Всерос. теплотехн. науч.-исслед. ин-т (ВТИ). - М., 1993. - 131 c.
- Страхов В.А. Контроль состояния металла гибов трубопроводов Ижевской ТЭЦ-2, работающих в условиях высоких температур / В.А. Страхов, В.М. Голиков, В.С. Пермикин, Л.С. Добрушкин, Т.И. Бархатова // Теплоэнергетика. - 1999. - № 8. - С. 76-78.
- Добрушкин Л.С. Определение остаточного ресурса металла паропроводов высокого давления по результатам контроля микроповрежденности // Металл оборудования ТЭС. Проблемы и перспективы: сб. докл. конф.; ОАО «ВТИ». - М., 2006. - С. 113-115.
- Пермикин В.С. О диагностике ползучести теплостойких сталей II. О расчете остаточного ресурса металла, эксплуатирующегося в условиях ползучести, по результатам контроля эксплуатационной микроповрежденности // Дефектоскопия. - 2011. - № 3. - С. 66-73. DOI: 10.1134/S1061830911030077
- Гладштейн В.И. Диагностика микроповрежденности металла деталей энергооборудования, работающего в условиях ползучести: в 3 ч.; НТФ «Энергопрогресс», «Энергетик». - М., 2013.