ПРО ВИЗНАЧЕННЯ УТОМЛЕНОЇ ДОВГОВІЧНОСТІ ПРОСТИХ ЕЛЕМЕНТІВ КОНСТРУКЦІЙ ЗА НАЯВНОСТІ ДИСИПАТИВНОГО РОЗІГРІВУ ПРИ ЦИКЛІЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ

Abstract

Запропоновано оцінку утомленої довговічності за визначенням зміни температури дисипативного розігріву простих елементів конструкцій, що знаходяться під дією циклічного навантаження, і основних показників їх напруженого стану із врахуванням відповідної зміни характеристик матеріалу. Оцінка утомленої довговічності складається з послідовного розв’язання нелінійної нестаціонарної задачі теплопровідності та визначення числа циклів навантаження до моменту досягнення граничного напруженого стану. В роботі постановка задачі містить рівняння нелінійної нестаціонарної теплопровідності із розподіленими джерелами тепла. Вказано на особливості граничних умов. Наведено розв’язання нелінійної нестаціонарної задачі теплопровідності, виходячи з залежності від температури і характеристик матеріалу і внутрішніх джерел енергії, для оцінки утомленої довговічності простих елементів конструкцій, що знаходяться під дією циклічного навантаження, за наявності дисипативного розігріву. Викладено розв’язання поставленої нелінійної задачі, яке відбувається з використанням методу послідовних інтервалів та просторово-часових квадрантів і дозволяє звести розв’язання до послідовності розв’язків лінійних задач. Отриманий структурний розв’язок нелінійних задач нестаціонарної теплопровідності дозволяє враховувати дисипативний розігрів циклічно навантаженого стержня та оцінити вплив температури саморозігріву на довговічність простого елемента конструкцій. Побудовано алгоритм визначення температури дисипативного розігріву стержня при циклічному деформуванні. Для однорідного стержня, що знаходиться під дією циклічного деформування за різними частотами та амплітудами напруження, проведено розрахунки числа циклів навантаження до моменту досягнення в стержні граничного напруженого стану.