Критерии прочности для зон концентрации напряжений и их приложения для оценки долговечности и ресурса элементов конструкций
Диссертация
В результате проведенного исследования получены решения, позволяющие осуществить не только предварительный выбор конструкционных материалов, геометрических размеров и конструктивных форм рассматриваемых элементов под действием заданных нагрузок, но и установить предельные состояния для зон концентрации напряжений и соответствующие коэффициенты запасов прочности по напряжениям и деформациям. При… Читать ещё >
Список литературы
- Александров А.Я. Поляризационно-оптические методы механики деформируемого тела / А .Я. Александров, М. Х. Ахметзянов — М.: Наука, 1973. — 576 с.
- Алянский Р.И. Расчет секции ротора по предельному равновесию / Р. И. Алянский, B.C. Мандель, В. Н. Стельмашук // Судостроение и морские сооружения. -1969.-№ 11.-С. 159−167.
- Амельянчик A.B. Расчет на прочность дисков и роторов тепловых турбин на машине «Урал-2» / A.B. Амельянчик, Е. П. Струнина // Экспериментальные исследования прочности дисков, лопаток и паропроводов. Сб. тр. ЦНИИТМАШ. М., 1965. — № 56 — 120 с.
- Биргер И.А. Вариационные методы в строительной механике тур-бомашин / И. А. Биргер М.: Оборонгиз, 1959. — 28 с.
- Биргер И.А. Вероятность разрушения, запасы прочности и диагностика. / И. А. Биргер // Проблемы механики твердого деформируемого тела. Сб. науч. тр. Л.: Судостроение, 1970. — С. 71−82.
- Биргер И.А. Интегральные методы расчета диска / И. А. Биргер // Расчет на прочность дисков турбин и компрессоров. Сб. науч. тр. М.: Оборонгиз, 1950. — С. 162 — 186.
- Биргер И.А. Приближенный расчет на прочность колес центробежных турбомашин с двусторонним входом / И. А. Биргер // Прочность и динамика авиационных двигателей. Сб. науч. тр. М.: Машиностроение, 1964.-Вып. 1.-С. 104- 123.
- Биргер И.А. Теория пластического течения и расчет дисков / И А. Биргер // Расчеты на прочность. Сб. науч.тр. М: Машгиз, 1966. -Вып. 12.-С. 183 -200.
- Биргер И.А. Сопротивление материалов / И. А. Биргер, Р.Р. Мав-лютов М: Наука, 1986. — 560 с.
- И. Биргер И. А. Расчет на прочность деталей машин / И. А. Биргер, Б. Ф. Шорр, P.M. Шнейдерович М: Машиностроение, 1966. — 616 с.
- Демьянушко И.В. Напряженное состояние рабочих колес высокооборотных нагнетателей / И. В. Демьянушко // Известия ВУЗов. Машиностроение. -1966. № 6. — С. 44 — 52.
- Демьянушко И.В. Расчетные исследования прочности дисков турбомашин. / И. В. Демьянушко // Проблемы прочности. -1969. № 2. — С. 18 -24.
- Демьянушко И.В. Циклическое нагружение дисков турбомашин / И. В. Демьянушко // Расчеты на прочность. Сб. науч. тр. М.: Машиностроение, 1975. — № 16. — С. 232 — 240.
- Демьянушко И.В. Расчет на прочность вращающихся дисков / И. В. Демьянушко, И. А. Биргер М.: Машиностроение, 1978. — 247 с.
- Демьянушко И.В. Кинетика напряженно-деформированного состояния дисков при циклическом нагружении / И. В. Демьянушко, Ю. М. Темпе // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1975. — № 5. — С. 111 -119.
- Дофман A.A. Численное решение на ЭЦВМ пространственной осесимметричной задачи теории упругости применительно к толстым турбинным дискам / A.A. Дофман, А. Ш. Либстер, М. Б. Ревзюн // Сб. науч. тр. ЦКта. -1966. Вып. № 74. — С. 175.
- Дюрелли А. Введение в фотомеханику / А. Дюрелли, У. Райли М.: Мир, 1970. — 484 с.
- Жаропрочные сплавы при изменяющихся температурах и напряжениях / Под ред. Л. Б. Гецова и М. Г. Таубиной М-Л.: Госэнергоиздат, 1960. — 288 с.
- Захарова Т.П. О методике определения длительного статического повреждения жаропрочных сплавов в связи с их растрескиванием / Т. П. Захарова, Р. Н. Сизова // Заводская лаборатория. 1962. — № 11. — С. 1356 -1360.
- Зенкевич O.K. Метод конечных элементов в технике / O.K. Зенкевич М: Мир, 1975. — 541 с.
- Исследование напряжений в конструкциях. / Под ред. H.H. Пригоровского М: Наука, 1980. — 119 с.
- Ильюшин A.A. Пластичность / A.A. Ильюшин М.: ОГИЗ, ГИТТЛ, 1948. — 346 с.
- Кинасошвили P.C. Расчет на прочность дисков турбомашин / P.C. Кинасошвили М.: Оборонгиз, 1954. — 144 с.
- Кобрин М.М. Прочность вращающихся дисков / М. М. Кобрин -Л.: Судпромгиз, 1963. 340 с.
- Ковпак В.И. Методы прогнозирования длительной прочности и ползучести металлических материалов на большие сроки службы. Ав-тореф. дис. на соиск. учен. степ, д-ра техн. наук. / В. И. Ковпак Киев: ИПП АН УССР, 1979. — 54 с.
- Ковпак В.И. О сопоставимости характеристик длительной прочности, определяемых при экстраполировании методом обобщенных диаграмм / В. И. Ковпак // Проблемы прочности. 1975. — № 2. — С. 24 — 30.
- Ковпак В.И. К вопросу об оценке и прогнозировании характеристик длительной прочности жаропрочных металлических материалов /В.И. Ковпак//Проблемы прочности. 1977. — № 7. — С.49−57.
- Ковпак В.И. Длительная прочность и эквивалентное разрушение металлических материалов / В. И. Ковпак // Проблемы прочности. -1980.-№ 10.-С. 88 93.
- Ковпак В.И. Прогнозирование характеристик длительной прочности металлов методом обобщенных диаграмм с использованием ЭВМ / В. И. Ковпак, М. В. Баумштейн, А. Н. Олисов // Проблемы прочности. 1976.-№ 7.-С. 30.
- Ковпак В.И. Интерполяционный расчет характеристик длительной прочности металлов по методу обобщенных диаграмм с использованием ЭВМ / В. И. Ковпак, М. В. Баумштейн // Проблемы прочности. 1976. — № 9. — С. 21 — 24.
- Когаев В.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность / В. П. Когаев, H.A. Махутов, А. П. Гусенков М.: Машиностроение, 1985. — 223 с.
- Конструкционная прочность материалов и деталей газотурбинных двигателей. / Под ред. И. А. Биргера и Б. Ф. Балашова М.: Машиностроение, 1981.- 222 с.
- Костюк А.Г. Динамика и прочность турбомашин / А.Г. Кос-тюк М.: Машиностроение, 1982. — 264 с.
- Лебедев A.A. Обобщенный критерий длительной прочности / A.A. Лебедев // Термопрочность материалов и конструкционных элементов. Сб. науч. тр.- Киев: Наукова думка, 1965. С. 69−75.
- Левин A.B. Рабочие лопатки и диски паровых турбин / A.B. Левин М.: Госэнергоиздат, 1963. — 624 с.
- Малинин H.H. Прочность турбомашин / H.H. Малинин М.: Машгиз, 1962. — 291 с.
- Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести / H.H. Малинин М.: Машиностроение, 1975. — 399 с.
- Махутов H.A. Концентрация напряжений и деформаций в уп-ругопластической области деталей / H.A. Махутов // Машиноведение. -1971.-№ 6.-С. 54−60.
- Махутов H.A. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность / H.A. Махутов М.: Машиностроение, 1981. — 272 с.
- Метод фотоупругости / Под ред. Г. Л. Хесина. В 3 т. М.: Стройиздат, 1975.
- Методические рекомендации по расчетам экстра- и интерполированных характеристик длительной прочности жаропрочных материалов с использованием ЭЦВМ / Под ред. В. И. Ковпака Киев: И1111 АН УССР, 1977. — 46 с.
- Методы и средства определения полей деформаций и напряжений. / Под ред. H.H. Пригоровского М.: Машиностроение, 1983. -248 с.
- Нейбер Г. Концентрация напряжений / Г. Нейбер М: Гостехиз-дат, 1947. — 204 с.
- Нормы расчета на прочность элементов реакторов, парогенераторов, сосудов и трубопроводов атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок. М: Металлургия, 1973. -408 с.
- Норри Д. Введение в метод конечных элементов / Д. Норри, Ж. де Фриз М.: Мир, 1981.
- Образцов И.Ф. Метод конечных элементов в задачах строительной механики летательных аппаратов / И. Ф. Образцов, JIM. Савельев, Х.С. Ха-занов М: Высшая школа, 1985. — 392 с.
- Партон В.З. Механика упруго-пластического разрушения / В. З. Партон, Е. М. Морозов М.: Наука, 1974. — 416 с.
- Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений / Р. Петер-сон М.: Мир, 1977. — 302 с.
- Писаренко Г. С. К вопросу о прогнозировании характеристик длительной прочности в условиях высоких температур / Г. С. Писаренко, В. И. Ковпак // Проблемы прочности. 1976. — № 8. — С. 28 — 32.
- Писаренко Г. С., Лебедев A.A. Сопротивление материалов разрушению при сложном напряженном состоянии / Г. С Писаренко, A.A. Лебедев Киев: Наукова думка, 1969. -198 с.
- Поля деформаций при малоцикловом нагружении / Под ред. Серен-сена М.: Наука, 1979. 278 с.
- Прочность при малоцикловом нагружении. //Под ред. C.B. Серен-сена C.B. М.: Наука, 1975. — 255 е.
- Прочность при изотермическом и неизотермическом малоцикловом нагружении / Под ред. А. П. Гусенкова М.: Наука, 1979.
- Прочность конструкций при малоцикловом нагружении / Под ред. H.A. Махутова и А. Н. Романова М.: Наука, 1983. — 270 с.
- Прочность материалов и элементов конструкций в экстремальных условиях. / Под ред. Г. С. Писаренко. В 2 т. Киев: Наукова думка, 1981.
- Рабинович В.П. Прочность турбинных дисков / В. П. Рабинович -М.: Машиностроение, 1969. 151 с.
- Работнов Ю.Н. О механизме длительного разрушения / Ю.Н. Ра-ботнов // Вопросы прочности материалов и конструкций. Сб. науч. тр. М.: АН СССР, 1959.-С. 5−7.
- Разрушение. / Под ред. Г. Либовица. В 7 т. М.: Мир, Машиностроение, 1973 — 1976.
- Расчеты на прочность в машиностроении / Под ред. С. Д. Пономарева. В 3 т. М.: Машгиз, 1956−1959.
- Рис В. Ф. Расчет дисков турбомашин. / В. Ф. Рис М. — Л.: Машгиз, 1955.- 55 с.
- Савин Г. Н. Справочник по концентрации напряжений. / Г. Н. Савин, В. И. Тульчий Киев: Наукова думка, 1976.
- Сдобырев В.П. Критерий длительной прочности для некоторых жаропрочных сплавов при сложном напряженном состоянии / В. П. Сдобырев // Изв. АН СССР. Механика и машиностроение. 1959. — № 6. -С. 93−99.
- Сегерлинд Д. Применение метода конечных элементов. / Д. Сегер-линд М.: Мир, 1979. — 392 с.
- Серенсен C.B. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность / C.B. Серенсен, В. П. Когаев, P.M. Шнейдерович М.: Машиностроение, 1975.-448 с.
- Скубачевский Г. С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. / Г. С. Скубачевский М.: Машиностроение, 1969. -544 с.
- Соснин О.В. Энергетический вариант теории ползучести и длительной прочности. / О. В. Соснин // Проблемы прочности. 1973. — № 5. — С. 45−49.
- Теория ползучести и длительной прочности. / Под ред. И. А. Одинга и B.C. Ивановой М.: Металлургиздат, 1959. — 448 с.
- Термопрочность деталей машин. / Под ред. И. А. Биргера и Б. Ф. Шорра М: Машиностроение, 1975. — 455 с.
- Трунин И.И. Обобщенный критерий сопротивления разрушению материалов при сложном напряженном состоянии. / И. И. Трунин // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1968. — № 8. — С. 50 — 5 5.
- Трунин И.И. Метод прогнозирования длительной прочности металлов и сплавов / И. И. Трунин, Э. А. Логинов // Машиноведение. — 1971. -№ 2. С. 66−74.
- Трунин И.И. Прогнозирование характеристик прочности и пластичности и построение обобщенной диаграммы жаропрочности / И. И. Трунин, Ю. В. Левицкий, Г. А. Шабан // Заводская лаборатория. 1977. — № 10.-С. 1260- 1264.
- Тумаркин С.А. Методы расчета напряжений во вращающихся дисках. / С. А. Тумаркин // Труды НАГИ. -1936. Вып. № 262. — 42 с.
- Уравнения состояния при малоцикловом нагружении. / Под ред. H.A. Махутова М.: Наука, 1981.
- Цейтлин В.И. Эквивалентные испытания газотурбинных двигателей. / В. И. Цейтлин, Н. Д. Кузнецов М.: Машиностроение, 1976. — 214 с.
- Черепанов Г. П. Механика хрупкого разрушения. / Т. П. Черепанов -М: Наука, 1974. 640 с.
- Чижик A.A. Повреждаемость и остаточный ресурс материалов энергооборудования. / A.A. Чижик, Ю. К. Петреня // Конструкционная прочность двигателей. Матер. 12-й Всесоюз. науч.-техн. конф. Куйбышев, 1990.-С. 161−162.
- Шатров Б.В. Будущее технологий моделирования. / Б. В. Шатров // Сб. науч. тр. по матер. 4-й Росс. конф. пользователей систем MSC.Software. -Москва, 2001.
- Шнейдерович P.M. Прочность при статическом и повторно-статическом нагружениях. / P.M. Шнейдерович М.: Машиностроение, 1968. — 343 с.
- Шусторович Я.Л. Изгиб полуоткрытых колес радиальных турбо-машин. / Я. Л. Шусторович // Энергомашиностроение 1965. — № 10. — С. 32 -35.
- Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений в конструкциях. / Под ред. Н. Н. Пригоровского М.: Наука, 1977. — 149 с.
- Chan A.S.H. The Analysis of Radial Flow Impellers by the Matrix Finite Element Method. / A.S.H. Chan, K.K. Henry wood // The Aeronautical Journal -1971. Vol. 75. — № 732. — P. 850 — 860.
- Conceptual Design Study of a Nuclear Brayton Turboalternator-Compressor. // NASA Contracter Report NCR 113 925. — Washington, 1971.
- Desai S. Introduction to the Finite Element Method. / S. Desai, T. Abel N. Y, 1972.
- Johnson A.E. Complex-Stress Creep in Metals. / A.E. Johnson // Metallurgical Reviues. 1960. — Vol. 5. — № 20. — P. 447 — 506.
- Larson F.R. Time- Temperature Relashionship for Rupture and Creep Stresses. / F.R. Larson, J. A. Miller // Transaction ASME. 1952. -Vol. 74.-P. 765−775.
- Manson S.S. The Applications of Time- Relashionship Parameters to Accelerated Creep Rupture Testing. /S.S. Manson, G. Succep, W.F. Brown//Transaction ASME. 1959.-Vol. 11.-P. 911−934.
- Manson S.S. Thermal Stress and Low-Cycle Fatique. /S.S. Manson -Copyright, 1966. 404 p.
- MSC/NASTRAN. Reference Manual. // The McNeal Schwendler Corp. -Los Angeles, CA, 1998.
- Stordahl H. Finite Element Analysis of Axisymmetric Rotors. / H. Stordahl, H. Christensen // J. Strain Analysis. 1969. — Vol. 4. — № 3.
- Рудис A.M. Оценка статической прочности элементов конструкций в зонах конструктивной концентрации напряжений на основе деформационного критерия разрушения. / A.M. Рудис Воронеж, НПО Энергия, 1987. — 40 с.
- Рудис A.M. Критерии прочности элементов конструкций с концентраторами напряжений при различных видах нагружения. / A.JI. Кучин, A.M. Рудис Воронеж, НПО Энергия, 1988. — 28 с.
- Рудис A.M. Разработка проблемно-ориентированного модуля для решения задач пластического деформирования на базе п.п.п. «ДИАНА». / A.JI. Кучин, Верховых В. П., A.M. Рудис Воронеж, НПО Энергия, 1988. -23 с.
- Рудис A.M. Динамическая прочность неупругой цилиндрической оболочки конечной длины. / A.M. Рудис // Оптимальное проектирование неупругих элементов конструкций. Сб. науч. тр. Тарту, 1989. — С. 54 — 55.
- Рудис A.M. Обеспечение долговечности и ресурса высокооборотных турбомашин. / A.M. Рудис // Конструкционная прочность двигателей: Матер. 12-й Всесоюз. науч. техн. конф. Куйбышев, 1990. — С. 123 — 124.
- Рудис A.M. К расчету предельной деформации материала в зоне концентрации напряжений. / A.M. Рудис // Проблемы прочности. 1991. -№ 2. — С. 45 — 48.
- Рудис A.M. Комплексный подход к анализу работоспособности машин и конструкций. / A.M. Рудис, И. А. Чаплыгин // Динамика и прочность двигателей: Матер. 26-го междунар. науч. техн. совещ. Самара, 1996.-С. 147−149.
- Рудис A.M. Использование CAD/CAE/CAM технологий в машиностроении. / A.M. Рудис // КомпьютерПресс — 1996. — № 8. — С. 168−171.
- Рудис A.M. Опыт использования CAD/CAE технологий в реализации технологии «испытательного компьютерного стенда» / A.M. Рудис, И. А. Чаплыгин // Динамика и прочность автомобиля: Матер. 7-го междунар. науч. техн. совещ. — Москва, 1997. — С. 112−113.
- A.M. Рудис Виртуальное производство. / А. Е. Салиенко, А. Н. Солдаткин, A.M. Рудис // Кузнечно-штамповочное производство и обработка металлов давлением. 2002. — № 10. — С. 43 — 48
- Утверждаю J&oro директора, 0 «Рудгормаш» А. Н. Полищук 2002 г. использования методов расчета
- За истекшее время проанализированы ряд типовых конструктивных элементов, критичных с точки зрения накопления эксплуатационных повреждений в частности:
- Траки гусеничного движителя серийного бурового станка
- Несущие элементы силового каркаса буровых станков второго поколения.1. Расчеты позволили:
- Повысить степень обоснованности принятия решений по продлению срока службы буровых станков.
- Генеральный директор N&AO <1Тяжмехпресс"1. Т. Крук 2002 г.1. АКТо внедрении и промышленном применении результатов НИР по критериям прочности для зон концентрации напряжений и оценке долговечности конструкций
- Валы эксцентриковые кривошипных горячештамповочных прессов (КГШП) номинальной силой 40. 125 МН.
- Сварнолитые станины КГШП номинальной силой 63 и 80 МН.
- Сварные станины гаммы открытых однокривошипных прессов номинальной силой 0,63.2,5 МН.
- Данная работа позволила оптимизировать геометрические параметры нагруженных сечений указанных деталей в зонах концентрации напряжений и соответственно обеспечить требуемый срок их службы при снижении металлоемкости деталей.
- Зам. главного конструктора1. Гехтман ДА.
- Главный специалист по инженерным расчетам1. Новокщенов Л.Т.