ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА Методика математического моделирования теплонапряженных конструкций (В.С.Зарубин) из "Машиностроение Энциклопедия Т I-3 Кн 1 " После разгрузки вследствие обратной ползучести неупругие деформации постепенно исчезают, т.е. материал ведет себя как нелинейное вязкоупругое тело. [c.245] Такой материал не обладает анизотропным упрочнением и его поведение не зависит от истории нагружения. [c.245] Поскольку после разгрузки в двух последних случаях ми1фонапряжения отсутствуют, отсутствует и обратная ползучесть. [c.245] Преимущество последнего варианта описания неупругого деформирования материала состоит в том, что отпадает необходимость в проверке условий пластичности материала, а скорость изменения компонентов полной деформации представляется единым выражением (4.5.94). Это создает определенные удобства при алгоритмизации решения прикладных задач неупругого деформирования элементов конструкций в неизотермических условиях. [c.246] Пусть теперь пластину при низкой температуре подвергают пластическому изгибу и затем внешнюю нагрузку снимают. В пластине при этом сохраняются остаточные деформации и остаточные прогибы (на рис. 4.5.8 - справа внизу). При нагревании до температуры сплав остается в мартенситной фазе и деформированное состояние пластины не изменяется. При Т — А . начинается обратное превращение мартенсита в исходную (высокотемпературную) фазу, которое завершается в точке Т = А . Между температурами прямого и обратного тереходов М и имеется, как правило, ярко выраженное различие — А (гистерезис). [c.248] Восстанавливаемая деформация для различных сплавов может достигать 10 % и более. Если пластическая деформация, сообщенная образтсу в низкотемпературной фазе, превышает уровень восстанавливаемой для данного сплава, то избыточная пластическая деформация при повышений температуры до исходного значения ( ) остается. [c.248] Элемент, изготовленный из сплава с памятью формы, подвергнутый пластической деформации при температуре ниже Му, при последующем нагревании до температуры А у восстанавливает свою форму. При этом он может совершить работу против внешних сил. Это обстоятельство широко используют в разнообразных приложениях [61, 120]. [c.249] Первоначально эффект памяти формы был открыт для сплава Т1 (нитинол). Установлено более 20 металлов, образующих сплавы с памятью формы, с температурой мартенситных переходов в диапазоне от -190 до +100 С. Широкий спектр сплавов с памятью формы и возможность варьирования их химического состава позволяют целенаправленно подбирать материалы по заданным диапазонам переходных температур для конкретных приложений. [c.250] Для анализа работоспособности и долговечности теплонапряженных конструкций, материал которых (в общем случае) проявляет неупругие свойства в условиях переменных температур, необходима информация об изменении температурного и напряженно-деформированного состояния элементов конструкций в процессе их эксплуатации. Такая информация дает возможность определить изменение размеров и формы конструкции и сравнить его с допустимым, позволяет оценить степень поврежденнос-ти конструкционного материала на различных этапах его работы и может быть получена расчетным путем как результат решения задачи неупругого неизотермического деформирования конструкции при заданном режиме теплового и силового воздействий. [c.250] Достоверность результатов математического моделирования оценивают их сравнением с данными экспериментов или испытаний реальной или аналогичной проектируемой конструкции, а также сопоставлением с известными результатами решения подобных задач. При недостаточном уровне достоверности необходимо уточнить расчетную схему конструкции и ее математическую модель, проанализировать возможные погрешности, вносимые выбранным методом анализа математической модели и алгоритмом вычислительного эксперимента. Достаточно достоверные результаты математического моделирования могут быть далее использованы для оценки работоспособности и долговечности рассматриваемой теплонапряженной конструкции и для выработки практических рекомендаций по совершенствованию этой конструкции. [c.250] Рассмотрим некоторые подходы к анализу математической модели теплонапряженной конструкции, температурное состояние которой не зависит от ее напряженно-деформированного состояния и может быть найдено предварительно. [c.250] При более сложных программах нагружения с немонотонным изменением тепловых и силовых воздействий необходимо рассматривать достаточно малые этапы последовательного нагружения конструкции. На таких этапах удобно оперировать приращениями нагрузок, перемещений поверхностных точек и температур, а соотношения, описывающие напряженно-деформированное состояние, представлять в приращениях напряжений и деформаций. Проследим путь решения задачи термопластичности в пределах малого этапа нагружения, используя вариант модели неупругого поведения конструкционного материала, рассмотренный в п.4.5.5. [c.251] В соотношениях (4.6.4)-(4.6.6) нижний индекс к у К тл О указывает, что значения модулей всестороннего сжатия и сдвига приняты при температуре (ЛТ) в конце к-то этапа нагружения. [c.252] При использовании деформахцгонной теории термопластичности О, находят через секущий модуль по диаграмме растяжения, перестроенной для заданной температуры в координатах eJJ,. В теории пластического течения однозначная связь между и не может быть установлена заранее. Поэтому при использовании ддя описания поведения конструкционного материала теории неизотермического пластического течения значение С находят последовательными приближениями. [c.253] Вернуться к основной статье