Определение межслойных нагрузок в слоистых конструкциях, подвергаемых воздействию высоких температур
Автор: Мусави Саида Арифовна, Хейрабади Г.С.
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 7 т.4, 2018 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматривается несущая способность трехслойной пластины, подверженной воздействию высокотемпературной внешней среды. (Это подобие конструкции отдельного топливного элемента, являющегося системой, включающей наслаиваемые один на другой три конструктивных элемента, а именно: анод, электролит и катод). С этой целью сформулированы основные гипотезы, используемые для математической формулировки задачи. Составлена математическая модель для осесимметричного деформационного поведения многослойной конструкции в условиях воздействия высоких температур. Для этого определены соотношения деформационного процесса с учетом физико-механических свойств слоев пластины. Смоделированы теплофизические и механические свойства материалов слоев конструкции топливного элемента и сделаны аппроксимации по напряжениям и деформациям. В итоге решена задача о выпучивании нагреваемого многослойного тела, которая приведена к задаче Коши с начальными условиями, определенными по ее механической модели.
Многослойное тело, деформационное поведение, температура, математическая модель, межслойные нагрузки
Короткий адрес: https://sciup.org/14112148
IDR: 14112148 | УДК: 621.352.6 | DOI: 10.5281/zenodo.1312207
Inter-layer loads determination in layered structures subjected to exposure to high temperatures
In the article, the bearing capacity of the three-layered plate, exposed to high-temperature is considered. (This similarity separate fuel cell structures, which is a system comprising laminated to each other three structural elements, namely, anode, electrolyte and cathode). For this purpose, the basic hypotheses used for the mathematical formulation of the problem are set out. The mathematical model for axisymmetric deformation behavior of multilayer design in conditions of high temperatures interface is developed. To this, the ratios of the determined the ratios of the deformation process, taking into account the physical and mechanical properties of the plate layers are determined. Thermal and mechanical properties of the fuel cell structure layers materials structure are modelled and approximations of the stresses and deformations are made. As a result, the problem of buckling heated multi-layer body is solved, which is given as the Cauchy problem with the initial conditions set for its mechanical model.
Список литературы Определение межслойных нагрузок в слоистых конструкциях, подвергаемых воздействию высоких температур
- Noda N., Hetnarski R. B., Tanigawa Y. Thermal Stresses/2nd ed. New York: Taylor and Francis, 2002.
- Lowrie F. L., Rawlings R. D. Room and high temperature failure mechanisms in solid oxide fuel cell electrolytes//Journal of the European Ceramic Society. 2000. V. 20. №6. P. 751-760.
- Nakajo A. et al. Modeling of thermal stresses and probability of survival of tubular SOFC//Journal of Power Sources. 2006. V. 158. №1. P. 287-294.
- Hasanov R., Vasilyev O., Smirnova A., Gulgazli A., Jamalov R., Kazimov M. Modeling of deformational behavoiur and determining the loading capacity of a planar design SOFC under influence of operational temperature. Proceeding of special workshop "Advanced numerical analysis of shell-like structures". September 26-28, 2007, Zagreb, Croatia.
- Биргер И. А., Мавлютов Р. Р. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1986. 327 с.
- Бернштейн М. Л., Займовский В. А. Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1979, 495 с.
