Деформирование и предельное состояние оболочек вращения, подверженных воздействию агрессивной среды

Краткая аннотация:

Агрессивные среды, проникая в объем конструктивных элементов, как правило, приводят к значительным изменениям механических характеристик и сокращению их сроков службы. Пологие сферические и цилиндрические оболочки, как элементы днищ, приборов, являются довольно распространенными элементами конструкций, работающими в этих средах. Разрушение деталей происходит под совместным воздействием нагрузки и среды, представляющей собой физико-химические процессы, происходящие на поверхности и в объеме исследуемых элементов. В таких отраслях промышленности, какими являются нефтеперерабатывающая, химическая, авиа- и ракетостроение, металлургическая, как правило, рабочей средой оказывается водородосодержащая. Рассматриваемая в работе задача определения напряженно-деформированного состояния пологих сферических и круговых цилиндрических оболочек из нелинейных изотропных материалов с учетом воздействия агрессивной среды и разрушения в виде больших прогибов, является актуальной, как в научном, так и в прикладном плане. Теоретическая значимость работы: 1. Проводится анализ известных экспериментальных данных по влиянию агрессивных сред на изменение физико-механических свойств материалов и существующих теоретических работ по этому влиянию на напряженно-деформированное состояние конструкций из разносопротивляющихся материалов; 2. Разрабатывается математическая модель деформирования сферических и цилиндрических оболочек с учетом явления разносопротивляемости, воздействия агрессивной среды и повреждаемости в в виде больших прогибов. 3. Разрабатывается программное обеспечение, описывающее напряженно-деформированное состояние оболочек из нелинейных изотропных разносопротивляющихся материалов, эксплуатирующихся в водородосодержащих средах. Практическая значимость работы: 1. Разработанная прикладная программа будет использоваться для расчёта напряженно-деформированного состояния конструкций, выполненных из нелинейных изотропных разносопротивляющихся материалов в соответствии с построенной моделью; 2. Полученные результаты расчетов, демонстрирующие новые количественные оценки влияния действия агрессивных эксплуатационных сред и внешней нагрузки на напряженно-деформированное состояние конструкций, докажут необходимость совместного учета разносопротивляемости материала конструкций и воздействия агрессивной эксплуатационной среды. 3. Результаты выполненной работы могут использоваться для проектных и поверочных расчетов конструкций, выполненных из нелинейных изотропных разносопротивляющихся материалов в условиях воздействия агрессивной среды и с учетом процессов разрушения в виде больших прогибов; 4. Материалы НИР могут быть использованы в рамках учебных курсов для магистрантов, проходящих подготовку по направлению 08.04.01 «Строительство». Целью научного исследования является построение модели, описывающей напряженно-деформированное состояние оболочек из нелинейных изотропных разносопротивляющихся материалов с учетом воздействия агрессивной эксплуатационной среды.