КОНЦЕНТРАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ И КОНСТРУКЦИЯХ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ НАГРЕВЕ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-3-72-77
Значительные по величине термические напряжения, возникающие в тонкостенных нагруженных растягивающими напряжениями металлических материалах и конструкциях, могут привести либо к их полному разрушению, либо к появлению в них зон нарушения сплошности. Анализируются уравнения для расчета температурных напряжений в плоских тонкостенных конструкциях при их локализованном тепловом нагреве, вызванном воздействием концентрированных потоков энергии. В качестве примера рассмотрена тонкостенная растянутая пластина, подвергающаяся сильному локальному нагреву в круговом пятне. Разработанная модель учитывает изменение упругих характеристик при сильном локальном нагреве и изменение толщины материала в пятне нагрева. В качестве примера приведена эпюра распределения тангенциальных напряжений для растянутой пластины в области кругового пятна нагрева. Таким образом, результаты исследования показывают, что происходит разрыв и концентрация напряжений по контуру пятна нагрева со стороны холодной зоны.
1. Patsyuk A.G. Experimental investigation of the load-carrying capacity of shells with combined static loading and local thermal shock // Strength of Materials. 1989. №20 (12). P. 1602 – 1604.
2. Zhao J., Sun C., Yuan Y. Crack formation on the cylindrical shell damaged by inner pressure and surface laser irradiation // 30th Plasmadynamics and Lasers Conference. 1999. P. 99 – 3548.
3. Rogovenko T., Zaitseva M. Statistical modeling for risk assessment at sudden failures of construction equipment // MATEC Web of Conferences Volume 129, 7 November 2017, International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment, ICMTMTE 2017; Sevastopol; Russian Federation; 11 September 2017 to 15 September 2017; DOI: 10.1051/matecconf/201712905014

4. Tang Z., 3D discrete meso-element simulation of failure processes for cylindrical shell subjected to inner pressure and surface laser irradiation // Explosion and Shock Waves. 200. №21 (1). P. 1 – 7.
5. Liu F., Wu Z.-S., Wang Y.-H., Chen Y.-S. at al. Estimation of laser beam-parameters based on damage configuration of a cylindrical shell subjected to internal pressure // Zhongguo Jiguang. 2007. №34 (6). P. 797 – 803.
6. Wang Y.-H., Liu F., Chen L.-Z., Guti Huojian Jishu L.-J. Analysis on characteristic temperature on damage of pressurized metal shell irradiated by intense laser beam. 2008. №31 (5). P. 512 – 516.
7. Wang Y.-H., Han F., Liu Y., Wang J.-G. Evaluation of pressurized cylindrical shell damage induced by high energy laser irradiation(II)-Distribution feature of fracture parameters subjected to local thermal loading, Guti Huojian Jishu // Journal of Solid Rocket Technology. 2009. №32 (5). P. 548 – 553.
8. Rogovenko T., Zaitseva M. Statistical modeling for assessment of dipper stick service life // Materials Science Forum, 2018931 MSF. P. 417 – 421.
9. Wang Y., Liu F., Zhang X., Ding S. Numerical simulation on similarity of thermal-mechanical effects of thin-walled pressure vessel irradiated by laser // Advanced Materials Research. P. 1965 – 1969.
10. Deryushev V.V, Bendyukov V.V., Kostoglotov A.I., Yunak Yu.I. at al. Criterial fracture analysis of cylindrical shell structures loaded by an internal pressure under a localized thermal shock // Strength of Materials, 1997. №29 (5). P. 481 – 486.
11. Kostoglotov A.I., Bendyukov V.V., Deryushev V.V., Shevtsova L.A. Investigation of the process of stability loss for smooth thin-walled cylindrical shells under the local action of a radiation pulse // Strength of Materials. 2004. №36 (5). P. 489 – 493.
12. Biderman V.L. Mechanics of thin-walled structures, Statics, Moscow, Mechanical Engineering, 1977. 488 p.
13. Rogovenko T., Zaitseva M. Use of statistical simulation in construction planning // MATEC Web of Conferences. 2017, May. Volume 106. 23 // International Science Conference on SMART City, SPbWOSCE 2016; Peter the Great Saint-Petersburg Polytechnic University, Institute of Civil EngineeringSaint-Petersburg; Russian Federation; 15 November 2016 to 17 November 2016; DOI: 10.1051/matecconf/201710608011
Дерюшев В.В., Зайцева М.М., Евсеев Д.З., Косенко Е.Е. Концентрация температурных напряжений в металлических материалах и конструкциях при локальном нагреве // Строительные материалы и изделия. 2019. Том 2. №3. С. 72 – 77. https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-3-72-77