Производство тепла за счет деформаций ползучести и пристеночного вязкопластического течения в материале пробки в круглой трубе под действием переменного перепада давления

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Получено решение связанной краевой задачи о неизотермическом деформировании материала, образующего пробку конечной длины в недеформируемой круглой трубе. В условиях жесткого сцепления с поверхностью трубы материал деформируется под действием переменного перепада давления, заданного на торцевых поверхностях пробки. Необратимое деформирование связано и с ползучестью, и с вязкопластическим течением материала и вызывает его разогрев. Дополнительно учитываются зависимости предела текучести, коэффициента вязкости и параметров ползучести материала от температуры. С использованием модели больших деформаций изучаются процессы ползучести и вязкопластического течения при возрастающем и постоянном перепаде давления, торможение течения и разгрузка среды при убывающем давлении, а также остывание материала после полного снятия механической нагрузки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. В. Ковтанюк

Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН; Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: lk@iacp.dvo.ru
Россия, Владивосток; Комсомольск-на-Амуре

Г. Л. Панченко

Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН; Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН

Email: panchenko@iacp.dvo.ru
Россия, Владивосток; Комсомольск-на-Амуре

Е. О. Попова

Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН

Email: polenao@bk.ru
Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Lee E.H. Elastic-plastic deformation at finite strains // ASME. J. Appl. Mech. 1969. V. 36. № 1. P. 1–6. https://doi.org/10.1115/1.3564580
  2. Левитас В.И. Большие упругопластические деформации материалов при высоком давлении. Киев.: Наук. думка, 1987. 232 с.
  3. Xia Z., Ellyin F. A finite elastoplastic constitutive formulation with new co-rotational stress-rate and strain-hardening rule // ASME. J. Appl. Mech. 1995. V. 62. № 3. P. 733–739. https://doi.org/10.1115/1.2897008
  4. Мясников В.П. Уравнения движения упругопластических материалов при больших деформациях // Вестн. ДВО РАН. 1996. № 4. С. 8–13.
  5. Shutov A.V., Ihlemann J. Analysis of some basic approaches to finite strain elasto-plasticity in view of reference change // Int. J. Plast. 2014. V. 63. P. 183–197. https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2014.07.004
  6. Быковцев Г.А., Шитиков А.В. Конечные деформации упругопластических сред // Докл. АН СССР. 1990. Т. 311. № 1. С. 59–62.
  7. Буренин А.А., Быковцев Г.И., Ковтанюк Л.В. Об одной простой модели для упругопластической среды при конечных деформациях // ДАН. 1996. Т. 347. № 2. С. 199–201.
  8. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В. Большие необратимые деформации и упругое последействие. Владивосток: Дальнаука, 2013. 312 с.
  9. Ковтанюк Л.В. Моделирование больших упругопластических деформаций в неизотермическом случае // Дальневост. матем. журн. 2004. Т. 5. № 1. С. 110–120.
  10. Ковтанюк Л.В., Шитиков А.В. О теории больших упругопластических деформаций при учете температурных и реологических эффектов // Вестник ДВО РАН. 2006. № 4. С. 87–93.
  11. Бегун А.С., Буренин А.А., Ковтанюк Л.В. Большие необратимые деформации в условиях изменяющихся механизмов их производства и проблема задания пластических потенциалов // ДАН. 2016. Т. 470. № 3. С. 275–278. https://doi.org/10.7868/S0869565216270086
  12. Бегун А.С., Ковтанюк Л.В., Лемза А.О. Смена механизмов накопления необратимых деформаций материалов на примере их вискозиметрического деформирования // Изв. РАН. МТТ. 2018. № 1. С. 103–112.
  13. Буренин А.А., Панченко Г.Л., Ковтанюк Л.В., Галимзянова К.Н. О согласовании механизмов роста необратимых деформаций полого шара при всестороннем сжатии // ДАН. 2018. Т. 482. № 4. С. 403–406. https://doi.org/10.31857/S086956520003046-3
  14. Ковтанюк Л.В., Панченко Г.Л. Всестороннее гидростатическое сжатие цилиндрического слоя в условиях ползучести и пластического течения // Вестн. ЧГПУ им. И.Я. Яковлева. Сер. Механика предельного состояния. 2019. № 3 (41). С. 76–84. https://doi.org/10.26293/chgpu.2019.41.3.005
  15. Begun A.S., Burenin A.A., Kovtanyuk L.V., Lemza A.O. On the mechanisms of production of large irreversible strains in materials with elastic, viscous and plastic properties // Arch. Appl. Mech. 2020. V. 90. P. 829–845. https://doi.org/10.1007/s00419-019-01641-x
  16. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Панченко Г.Л. Неизотермическое движение упруговязкопластической среды в трубе в условиях изменяющегося перепада давления // ДАН. 2015. Т. 464. № 3. С. 284–287. https://doi.org/10.7868/S0869565215270080
  17. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Панченко Г.Л. Развитие и торможение вязкопластического течения в слое в условиях его нагрева за счет трения о шероховатую плоскость // ПМТФ. 2015. Т. 56. № 4. С. 101–111. https://doi.org/10.15372/PMTF20150410
  18. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Панченко Г.Л. Движение упруговязкопластической среды в круглой трубе при ее нагреве за счет пристеночного трения // ПММ. 2016. Т. 80, № 2. С. 265–275.
  19. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Панченко Г.Л. Деформирование и разогрев упруговязкопластического цилиндрического слоя при его движении за счет изменяющегося перепада давления // Изв. РАН. МТТ. 2018. № 1. С. 6–18.
  20. Лурье А.И. Нелинейная теория упругости. М.: Наука, 1980. 512 с.
  21. Norton F.H. The creep steel of high temperature. Y.: Mc Graw Hill, 1929. 110 p.
  22. Ишлинский А.Ю., Ивлев Д.Д. Математическая теория пластичности. М.: Физматлит, 2001. 704 с.
  23. Быковцев Г.И., Ивлев Д.Д. Теория пластичности. Владивосток: Дальнаука, 1998. 528 с.
  24. Iost A. The correlation between the power-law coefficients in creep: the temperature dependence // J. Mater. Sci. 1998. V. 33. P. 3201–3206. https://doi.org/10.1023/A:1004368511595
  25. Pla F., Mancho A.M., Herrero H. Bifurcation phenomena in a convection problem with temperature dependent viscosity at low aspect ratio // Phys. D. 2009. V. 238. № 5. P. 572–580. https://doi.org/10.1016/j.physd.2008.12.015

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. График границы области вязкопластического течения в зависимости от времени.

Скачать (37KB)
3. Рис. 2. Распределение температуры в материале пробки в моменты времени

Скачать (60KB)
4. Рис. 3. Распределение перемещений в разные моменты времени.

Скачать (50KB)
5. Рис. 4. Распределение компоненты необратимых деформаций в разные моменты времени.

Скачать (31KB)
6. Рис. 5. Остаточные напряжения в материале.

Скачать (34KB)

© Российская академия наук, 2024