ЧИСЕЛЬНО-АНАЛІТИЧНИЙ ПІДХІД В АНАЛІЗІ ТЕРМОНАПРУЖЕНОДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ МЕТАЛОКОНСТРУКЦІЙ ВАНТАЖОПІДЙОМНИХ КРАНІВ ПРИ ЗОСЕРЕДЖЕНОМУ НАГРІВАННІ

Y. V. Chovnіuk, Ye. О. Ivanov, Р. Р. Cherednichenko, V. Т. Kravchuk, O. Р. Ostapushchenko, I. М. Kravchenko

Анотація


Запропоновано чисельно-аналітичний підхід у аналізі термонапружено-деформованого стану металоконструкцій вантажопідйомних кранів при їх зосередженому нагріванні. Розв’язано плоску та об’ємну (тривісний напружений стан) задачі. Встановлено основні компоненти деформацій для обох задач. Використано методи математичної фізики та інтегральних перетворень Лапласа, Ханкеля. Аналітичні результати, отримані у роботі, перевірено чисельними розрахунками на ПЕОМ, які встановлюють доволі неоднорідний характер деформування та зміни компонент термонапруженого стану пластини під дією розміщеного на її поверхні зосередженого джерела тепла. Зокрема, для деяких компонент напружень (стискування – розтяг) як по глибині/товщині пластини, так і по радіусі від осі знаходження джерела тепла. Це, по суті, означає, що наявність подібних ефектів з плином часу (навіть у пружній постановці) призводить до появи тріщин, які неминуче наближають процеси старіння та руйнування металоконструкцій вантажопідйомних кранів. Задачу з визначення та аналізу напруженого стану пластини (елементу металоконструкції кранів) при нагріванні зосередженим джерелом тепла розглянуто й розвинуто у пружній постановці методами математичної фізики. При цьому застосовано для розв’язку рівняння теплопровідності у циліндричній системі координат перетворення Лапласа по часу й Ханкеля по радіальній координаті.

Ключові слова


чисельно-аналітичний підхід; аналіз; термонапружено-деформований стан; металоконструкції; вантажопідйомний кран; зосереджене поверхневе нагр

Повний текст:

PDF

Посилання


Недосека А. Я. Основы расчета сварных конструкций. К. : Выща школа. Головное изд-во, 1988. 263 с.

Арсенин В. Я. Методы математической физики и специальные функции. М. : Наука, 1974. 432 c.

Винокуров В. А., Григорьянц А. Г. Теория сварочных деформаций и напряжений. М. : Машиностроение, 1984. 280 с.

Деч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа и z-преобразования. М. : Наука, 1971. 288 с.

Коренев Б. Г. Введение в теорию бесселевых функций. М. : Наука, 1971. 287 c.

Кузнецов Д. С. Специальные функции. М. : Высшая школа, 1965.

с.

Махненко В. И. Расчетные методы исследования кинетики сварочных напряжений и деформаций. К. : Наукова думка, 1976. 320 с.

Николаев Г. А., Куркин С. А., Виноградов В. А. Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций. М. : Высшая школа, 1971. 760 с.

Подстригач Я. С., Коляно Ю. М. Обобщенная термомеханика. К. : Наукова думка, 1976. 310 с.

Казимиров А. А., Недосека А. Я., Лобанов А. И., Радченко И. С.

Расчет температурных полей в пластинах при электросварке плавлением. К. : Наукова думка, 1968. 846 с.

Трантер К. Дж. Интегральные преобразования в математической физике. М. : Гостехиздат, 1956. 1141 с.

Касаткин Б. С., Кудрин А. Б., Лобанов Л. М. и др. Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений. К. : Наукова думка, 1981. 583 с.

Гузь А. Н., Кубенко В. Д., Черевко М. А. Дифракция упругих волн. К. : Наукова думка, 1970. 308 с.

Коваленко А. Д. Основы термоупругости. К. : Наукова думка, 1970. 307 с.

Човнюк Ю. В. Нестационарные термоупругие поля в диспергирующих, диссипативних деформируемых средах (телах) и композиционных материалах при их лазерной обработке короткими волновыми импульсами. Вісник Черкаського інженерно-технологічного інституту. 2001. № 4. С. 58–65.

REFERENCES:

Nedoseka A. Ya. Osnovyi rascheta svarnyih konstruktsiy. K. : Vyscha shkola. Golovnoe izd-vo, 1988. 263 s.

Arsenin V. Ya. Metodyi matematicheskoy fiziki i spetsialnyie funktsii. M. : Nauka, 1974. 432 c.

Vinokurov V. A., Grigoryants A. G. Teoriya svarochnyih deformatsiy i napryajeniy. M. :

Mashinostroenie, 1984. 280 s.

Dech G. Rukovodstvo k prakticheskomu primeneniyu preobrazovaniya Laplasa i z-preobrazovaniya. M. : Nauka, 1971. 288 s.

Korenev B. G. Vvedenie v teoriyu besselevyih funktsiy. M. : Nauka, 1971. 287 c.

Kuznetsov D. S. Spetsialnyie funktsii. M. : Vyisshaya shkola, 1965. 423 s.

Mahnenko V. I. Raschetnyie metodyi issledovaniya kinetiki svarochnyih napryajeniy i deformatsiy. K. : Naukova dumka, 1976. 320 s.

Nikolaev G. A., Kurkin S. A., Vinogradov V. A. Raschet, proektirovanie i izgotovlenie svarnyih konstruktsiy. M. : Vyisshaya shkola, 1971. 760 s.

Podstrigach Ya. S., Kolyano Yu. M. Obobschennaya termomehanika. K. : Naukova dumka, 1976. 310 s.

Kazimirov A. A., Nedoseka A. YA., Lobanov A. I., Radchenko I. S. Raschet temperaturnyih poley v plastinah pri elektrosvarke plavleniem. K. : Naukova dumka, 968. 846 s.

Tranter K. Dj. Integralnyie preobrazovaniya v matematicheskoy fizike. M. : Gostehizdat, 1956. 1141 s.

Kasatkin B. S., Kudrin A. B., Lobanov L. M. i dr. Eksperimentalnyie metodyi issledovaniya deformatsiy i napryajeniy. K. : Naukova dumka, 1981. 583 s.

Guz A. N., Kubenko V. D., Cherevko M. A. Difraktsiya uprugih voln. K. : Naukova dumka, 1970. 308 s.

Kovalenko A. D. Osnovyi termouprugosti. K. : Naukova dumka, 1970. 307 s.

Chovnyuk Yu. V. Nestatsionarnyie termouprugie polya v dispergiruyuschih, dissipativnih deformiruemyih sredah (telah) i kompozi-tsionnyih materialah pri ih lazernoy obrabotke korotkimi volnovyimi impulsami. Visnyk Cherkaskoho inzhenerno-tekhnolohichnoho instytutu. 2001. № 4. S. 58–65.




DOI: http://dx.doi.org/10.31713/vt2202218

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.