Дослідження напружено-деформованого стану сферичного меніска для застосування електронно-променевої технології
Вплив розміщення навантаження на напружено-деформований стан сферичного меніска. Чисельний аналіз деформованого стану меніска за допомогою програмного комплексу "Інтеграл", основою якого є розроблена авторами теорія осесиметричних просторових тіл.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 25.09.2024 |
Размер файла | 1,2 M |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Черкаський державний технологічний університет, Україна
Дослідження напружено- деформованого стану сферичного меніска для застосування електронно-променевої технології
Смоляр Анатолій Михайлович канд. техн. наук, доцент,
доцент кафедри геодезії, землеустрою та будівельних конструкцій
Мірошкіна Ірина Володимирівна
канд. техн. наук, доцент,
доцент кафедри статистики та прикладної математики
Меніски є конструктивними елементами літаючих об'єктів, надводних та підводних суден тощо. Технологічно меніски часто мають не тільки захисну, але й оптичну функції. Тому їх виготовляють із скла чи оптичної кераміки. Ці матеріали мають обмежену міцність. З іншого боку умови роботи менісків можуть бути складними. Тому актуальним є питання підвищення міцності сферичних менісків - зміцнення менісків.
Вирішити питання зміцнення менісків за рахунок оптимізації матеріалів чи геометрії часто не можливо через необхідність забезпечення певних оптичних властивостей. Зміцнити меніск із скла чи оптичної кераміки можливо застосуванням електронно-променевої технології [1]. При обробці поверхні меніска електронним променем у приповерхневому шарі відбувається структурування матеріалу та випаровування речовин з мікротріщин. В результаті формується область матеріалу зі збільшеним у декілька разів модулем пружності та з наведеними напруженнями стиску. Можна сказати, що формується попередньо напружений арматурний шар. Розміщення такого шару в областях дії небезпечних нормальних напружень розтягу дозволить зміцнити сферичний меніск із скла чи оптичної кераміки.
Меніски працюють в умовах механічних та температурних навантажень. Вибір схеми механічних навантажень має важливе значення для визначення областей обробки поверхонь меніска електронним променем. Серед схем механічних навантажень близькими до експлуатаційних є дві. В першій схемі навантаженням є осесиметрична розподілена чи зосереджена сила радіального напрямку. В другій схемі ця сила є несиметричною.
Порівняємо вплив розміщення навантаження на напружено - деформований стан сферичного меніска.
Чисельний аналіз напружено-деформованого стану меніска виконаємо за допомогою програмного комплексу «Інтеграл», основою якого є розроблена авторами теорія осесиметричних просторових тіл [2].
Розглянемо спочатку меніск з осесиметричним рівномірно-розподіленим навантаженням, що прикладене в зеніті меніска в радіальному напрямку (рис. 1). Таке навантаження є типовим під час експлуатації і найчастіше використовується при натурних експериментах дослідження межі міцності меніска. деформований меніск променевий
з симетричним навантаженням
Через симетрію напружено-деформованого стану, достатньо розрахувати лише симетричну половину меніска, моделюючи дію відкинутої частини введенням по осі симетрії ковзного затиснення, рухомого в напрямку осі г.
Фізико-механічні характеристики матеріалу меніска - скло К-8, модуль пружності - Е0 = 6 * 104МПа, коефіцієнт поперечної деформації - v = 0,23.
Для меніска з осесиметричним навантаженням був отриманий вектор переміщень та тензор напружень. Небезпечними для скляного або керамічного меніска є додатні напруження as. Ці нормальні напруження по величині співставні із зовнішнім навантаженням і значно перевищують значення інших нормальних напружень ог, ае. Напруження as можуть призводити до утворення тріщин та руйнування самого меніска. Найбільших значень, при заданому навантаженні, as набувають у зеніті меніска на поверхні h-(s) - as « 6,0 МПа. Це становить близько 60% від інтенсивності
навантаження.
Інша схема навантаження та розрахункова схема меніска приведені на рис. 2. Зосереджене навантаження моделюється несиметричною радіальною рівномірно розподіленою силою qr = 5,1МПа. Подібна схема навантаження меніска може виникати під час його експлуатації.
Для меніска з несиметричним навантаженням був отриманий вектор переміщень та тензор напружень. Напруження as набуває найбільших додатних значень на протилежній боковій поверхні до поверхні прикладення навантаження, в області прикладення зовнішнього навантаження (рис. 2).
Рис. 2. Розрахункова схема меніска та ізолінії напруження as з несиметричним навантаженням
Размещено на Allbest.ru/
Подобные документы
Аналіз існуючих систем токарного інструменту. Вибір методики досліджень статичної жорсткості конструкцій різців, визначення припустимих подач, опис пристроїв. Дослідження напружено-деформованого стану елементів різця з поворотною робочою частиною.
реферат [25,0 K], добавлен 10.08.2010Причини відмови роботи колон бурильних труб за ускладнених умов буріння. Значення додаткової опори у рівномірному розподілі напружень по впадинах витків різьби ніпеля. Методи зменшення концентрації напружень у зонах двоопорного замкового з’єднання.
статья [2,5 M], добавлен 07.02.2018Опис сортаменту продукції, обладнання й технології прокатки на стані 2250. Розрахунок режиму обтискань, швидкісного режиму прокатки та енергосилових параметрів на клітях "Дуо" та "Кварто", допустимих зусиль на клітях стану, часу нагрівання металу в печі.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 04.11.2011Навантаження, що діють на деталі верхньої частини залізничної колії. Хімічний і структурно-фазовий стан деталей кріплення рейок. Вплив гарячого об’ємного штампування і термічної обробки на структуру кріплень. Аналіз структури костилів залізничної колії.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 07.12.2016Процес лезової обробки та рівень його працездатності. Оцінка якості функціонування процесу. Місце і причини несправностей. Вихідні дані для прогнозування технологічного стану процесу, аналізу ступеня досконалості конструкції та технології виробництва.
реферат [4,2 M], добавлен 02.05.2011Визначення мети, предмету та методів дослідження. Опис методики обладнання та проведення експериментів. Сплав ZrCrNi як основний об’єкт дослідження. Можливості застосування та вплив водневої обробки на розрядні характеристики і структуру сплаву ZrCrNi.
контрольная работа [48,7 K], добавлен 10.07.2010Розробка технології, що забезпечує одержання товстих листів з мінімальною різнотовщинністю, попереджає можливе забуртовування розкатів в процесі і прокатки на підставі експериментальних досліджень профілювання валків чорнової та чистової клітей ТЛС 2250.
дипломная работа [4,5 M], добавлен 31.03.2009Визначення і характеристика складових основ ремонту електричних машин побутового призначення, як комплексу робота по ліквідації несправностей метою якого є відновлення їх працездатності. Конструктивне, технологічне вдосконалення і теорія старіння машин.
реферат [69,1 K], добавлен 14.10.2010Вплив різних факторів на зношення вогнетривів в зоні металу, в шлаковому поясі та на ділянці завантаження шихти. Різновиди конверторів в залежності від способу дуття. Аналіз сучасного стану і перспектив розвитку вогнетривів; периклазовуглецеві вироби.
доклад [226,0 K], добавлен 04.02.2010Напрями зміцнення сталей і сплавів. Концепція високоміцного стану. Класифікація методів зміцнення металів. Технології поверхневого зміцнення сталевих виробів. Високоенергетичне хімічне модифікування поверхневих шарів. Плазмове поверхневе зміцнення.
курсовая работа [233,4 K], добавлен 23.11.2010