Механика деформируемого твердого тела
Упругопластический анализ вращающегося полого цилиндра, жестко посаженного на вал, при наличии температурного градиента
А. Н. Прокудин Институт машиноведения и металлургии
Хабаровского федерального исследовательского центра ДВО РАН, г. Комсомольск-на-Амуре, 681005, Россия
Аннотация:
Получено точное решение задачи об упругопластическом деформировании вращающегося цилиндра, жестко посаженного на вал, при наличии температурного градиента между внутренней и внешней поверхностями.
Постановка задачи основана на теории малых деформаций, условии пластичности Треска, ассоциированном с ним законе пластического течения и законе линейного изотропного упрочнения.
Предполагается, что в цилиндре присутствует стационарный положительный температурный градиент между внутренней и внешней поверхностями.
Механические и теплофизические параметры материала приняты независимыми от температуры. Проведенный анализ ограничен стадией активного нагружения.
Обнаружено, что в общем случае в цилиндре возможно появление шести пластических областей, соответствующих различным ребрам и граням поверхности текучести Треска, а эволюция пластического течения имеет качественные отличия от изотермического случая. Для каждой пластической области найдено точное решение определяющей системы уравнений. Установлено, что присутствие градиента температуры может приводить к значительному повышению абсолютной величины напряжений и пластических деформаций в цилиндре и снижению критических скоростей вращения, соответствующих началу пластического течения и полному переходу цилиндра в пластическое состояние.
Ключевые слова:
вращающийся цилиндр, жесткое включение, упругопластичность, линейное упрочнение, температурные напряжения
УДК:
539.3
MSC: 74C05,
74B05,
74G05 Получение: 31 июля 2023 г.Исправление: 21 сентября 2024 г.Принятие: 27 сентября 2024 г.Публикация онлайн: 21 октября 2024 г.
DOI:
10.14498/vsgtu2050