Імовірнісний аналіз поширення втомних тріщин і граничного стану елементів конструкцій
Основні закономірності впливу асиметрії циклу навантажування на швидкість підростання втомних тріщин в матеріалах осей колісних пар локомотивів. Визначення статистичного розподілу характеристик циклічної тріщиностійкості для сталей і алюмінієвих сплавів.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 26.09.2015 |
| Размер файла | 133,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Разработана методика моделирования роста усталостных трещин в элементах конструкций при регулярном и случайном нагружении, учитывающая статистические параметры нагружения, механических свойств, геометрию и размеры конструкции, а также трещины, которая дает возможность получить статистическое распределение конечных длин трещины при заданном количестве циклов нагружения и распределение долговечности для наперед заданной критичной длины трещины.
Разработана методика оценки вероятности разрушения элементов конструкций на основании численного моделирования равновесного состояния тела с трещиной с использованием двухпараметрического критерия разрушения, учитывающая статистические характеристики параметров нагружения, механических свойств и геометрии конструкции и трещины.
На основе предложенной методики оценена вероятность разрушения стальной трубы со спиральным сварным швом, нагруженной внутренним давлением. Поскольку трубопровод можно отнести к категории элементов конструкций без резервирования, разрушение которых может привести к тяжелым последствиям, то для числового анализа была выбрана допустимая вероятность разрушения [Pf] =7•10-5. Вероятности разрушения определены методом надежности второго порядка как функции нижнего предела статической трещиностойкости. Получено, что значение Kmatmin =47,0 и 82,0 МПаvм обеспечат заданную надежность ([Pf] = 7•10-5) для труб со средней глубиной трещины 2,0 и 3,0 мм, соответственно. Следовательно, комплексные определения статической трищиностойкости вместе с надежным неразрушающим контролем являются решающими мероприятиями для обеспечения безопасной эксплуатации трубопровода.
Вероятность достижения предельного состояния ролика МБЛЗ моделировали методом Монте-Карло (10 000 проб) для поверхностных полуэллиптических трещин глубиной а в диапазоне 0,05D…0,2D. Отношение глубины трещины к длине по поверхности , где 2с - длина полуэллиптической трещины по поверхности ролика.
Обнаружено, что при эксплуатационных напряжениях =257 МПа дефекты, глубина которых не превышает 45 мм, не приводят к разрушению конструкции. Вероятность разрушения Pf конструкции с трещиной глубиной 60 мм при 257 МПа равняется 0,0259.
Ключевые слова: скорость роста усталостных трещин, диаграмма оценки разрушения, оси колесных пар, долговечность, коэффициент интенсивности напряжений, метод конечных элементов.
Summary
Yasniy O.P. Probabilistic analysis of fatigue crack growth propagation and limit state of structural elements.
The thesis submitted for the Scientific Degree of Candidate of Engineering science on a speciality 01.02.04. - Fracture Mechanics. - Lutsk National Technical University, Lutsk, 2008.
Main laws of influence of stress ratio on fatigue crack growth rate in the material of railway axles of locomotives were revealed and statistical distributions of characteristics of cyclic crack resistance for steels and aluminium alloys were determined in the thesis.
The technique of modeling of fatigue crack growth propagation in structural elements under regular and random loading was developed, taking into account statistical characteristics of loading parameters, mechanical properties and geometry, that gives the ability to obtain statistical distribution of final crack length for the given number of loading cycles and the distribution of lifetime for the given before critical crack length.
The technique of assessment of probability of failure of structural elements were developed based of numerical modeling of equilibrial state of cracked body using two-parametric fracture criterion, taking into account statistical characteristics of loading parameters, mechanical properties and geometry of crack and of construction.
Keywords: fatigue crack growth rate, failure assessment diagram, railway axles, lifetime , stress intensity factor, finite elements method.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Теоретичні та фізичні аспекти проблеми визначення швидкості світла. Основні методи, що застосовуються для її визначення. Історія перших вимірювань. Науковці, які проводили досліди. Фізична основа виникнення та розповсюдження світлу, його хвильова природа.
презентация [359,4 K], добавлен 26.10.2013Порівняльний аналіз механізму перетворювання топографії гідравлічних процесів в чарунках Гріггса та запропонованих (запатентованих) в роботі. Закономірності впливу розміру чарунки (радіусу сфери) та її кута розкриття на швидкість, відцентрову силу.
статья [1,6 M], добавлен 31.08.2017Сучасний етап розвитку техніки керування електроприводами постійного струму. Уніфікація схем і конструкцій елементів, реалізація високих динамічних характеристик електроприводів, простота їх налагодження і експлуатації. Імітаційне моделювання схем.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 15.09.2014Принципова схема і робота газотурбінної установки. Параметри стану робочого тіла в характерних точках циклу, визначення його теплоємності. Побудова їх робочої і теплової діаграм. Енергетичні, економічні характеристики ГТУ. Паливо і продукти його згорання.
курсовая работа [219,6 K], добавлен 04.01.2014Температурна залежність опору плівкових матеріалів: методика і техніка проведення відповідного експерименту, аналіз результатів. Розрахунок та аналіз структурно-фазового стану гранульованої системи Ag/Co. Аналіз небезпечних та шкідливих факторів.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 28.07.2014Опис принципової схеми циклу ТЕЦ, визначення характеристик стану робочого тіла. Витрати палива при виробленні електроенергії на КЕС та в районній котельній. Економія палива на ТЕЦ в порівнянні з роздільним виробленням електроенергії та теплоти.
курсовая работа [519,2 K], добавлен 05.06.2012Вплив упорядкування атомів на електроопір сплавів. Вплив опромінення швидкими частинками на впорядкування сплавів. Діаграма стану Ag-Zn. Методика експерименту. Хід експерименту. Приготування зразків. Результати досліджень сплаву AgZn методом електроопору.
реферат [32,3 K], добавлен 29.04.2002Теплотехнічний аналіз дійсного стану огороджуючих конструкцій обстежуваної будівлі. Розрахунок тепловтрат (термічний опір, товщина теплоізоляційного шару), теплонадходжень, площі опалювальних приладів та витрат на експлуатацію системи опалювання.
контрольная работа [516,5 K], добавлен 18.01.2010Визначення коефіцієнтів у формі А методом контурних струмів. Визначення сталих чотириполюсника за опорами холостого ходу та короткого замикання. Визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги, основних частотних характеристик чотириполюсника.
курсовая работа [284,0 K], добавлен 24.11.2015Аналіз роботи і визначення параметрів перетворювача. Побудова його зовнішніх, регулювальних та енергетичних характеристик. Розрахунок і вибір перетворювального трансформатора, тиристорів, реакторів, елементів захисту від перенапруг і аварійних струмів.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.05.2015Дуалізм хвилі й частки в мікрооб'єктах. Зміст гіпотези Де Бройля. Імовірнісний характер пророкувань квантової механіки. Принцип невизначеності у квантовій механіці. Філософські висновки із квантової механіки. Класичний і імовірнісний детермінізм.
реферат [20,7 K], добавлен 19.06.2010Електрофізичні властивості гранульованих плівкових сплавів в умовах дії магнітного поля. Дослідження електрофізичних властивостей двошарових систем на основі плівок Ag і Co, фазового складу та кристалічної структури. Контроль товщини отриманих зразків.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 08.07.2014Застосування віскозиметрів для дослідження реологічних характеристик рідин, характеристика їх видів, переваг та недоліків. Аналіз точності і відтворюваності вимірів. Метод конічного еластоміра. Дослідження гірських порід і їх реологічних характеристик.
контрольная работа [244,0 K], добавлен 22.01.2010Вибір електромагнітних навантажень, визначення головних розмірів, геометричних співвідношень і обмоткових даних. Розрахунок розподілу індукції в технологічному зазорі та струму неробочого руху. Визначення та обґрунтування втрат короткого замикання.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 24.07.2022- Поліпшення теплонапруженого стану головок циліндрів форсованих дизелів шляхом локального охолодження
Розрахунково-експериментальний аналіз шляхів покращення теплонапруженого та деформованого стану теплонапружених елементів головок циліндрів сучасних перспективних двигунів внутрішнього згоряння. Локальне повітряне охолодження зони вогневого днища головки.
автореферат [74,9 K], добавлен 09.04.2009 Основні властивості неупорядкованих систем (кристалічних бінарних напівпровідникових сполук). Характер взаємодії компонентів, її вплив на зонні параметри та кристалічну структуру сплавів. Електропровідність і ефект Холла. Аналіз механізмів розсіювання.
реферат [558,1 K], добавлен 07.02.2014Отримання спектрів поглинання речовин та визначення домішок у речовині. Визначення компонент речовини після впливу плазми на досліджувану рідину за допомогою даних, отриманих одразу після експерименту, та через 10 годин після впливу плазми на речовину.
лабораторная работа [1018,3 K], добавлен 02.04.2012Історія виникнення фотометричних методів. Класифікація методів за способом трансформування поглиненої енергії. Основні закономірності світлопоглинання. Методика визначення концентрації речовини в розчині. Устаткування для фотометричних вимірів.
реферат [27,1 K], добавлен 12.05.2009Типи конструкцій ВЧІ-плазмотронів: параметри плазми (температура, швидкість та теплові потоки струменів). Особливості розрахунку ВЧІ-плазмотронів: розрахунок електричних параметрів системи індуктор-плазма, вибір частоти та електричного ККД індуктора.
контрольная работа [2,7 M], добавлен 24.07.2012Призначення теплоенергетичних установок. Основні характеристики ідеального циклу Ренкіна. Переваги базового циклу Ренкіна. Методи підвищення ефективності. Зв’язане підвищення початкової температури і тиску пари. Проміжний або повторний перегрів пари.
курсовая работа [311,2 K], добавлен 18.04.2011
