Напряженно-деформированное состояние при механических и ударных тепловых нагрузках с учетом контактного взаимодействия между телами и их нелинейных характеристик теплопереноса : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель С. С. Щербаков

Abstract

Объектом исследования является система n взаимодействующих тел, работающих в условиях сложного механического нагружения: контактное взаимодействие, неконтактный изгиб и температурное нагружение. Цели работы: создание механико-математических моделей взаимодействия многих тел и интегрирование фундаментальных решений для равномерно распределенных нагрузок, действующих по некоторым подобластям пространства и полупространства, а также исследование напряженно-деформированного состояния силовой системы ролик/вал. Основные методы НИР: теории упругости, механики силовых систем, механики деформируемого твердого тела, а также вычислительные. В результате создан подход, позволяющий описать напряженно-деформированное состояние системы многих взаимодействующих твердых тел; получены аналитические решения для определения компонент напряженно-деформированного состояния в случае воздействия на пространство и полупространство равномерной нагрузки, распределенной по прямоугольнику и треугольнику; построен алгоритм для гранично-элементного моделирования напряженно-деформированного состояния твердых тел, в котором применены решения для равномерно нагруженных граничных элементов; проведена верификация построенных моделей и гранично-элементных алгоритмов, сделана оценка погрешности работы алгоритмов; для силовой системы ролик/вал построена механико-математическая модель, учитывающая сложное напряженное состояние; определены величины контактного нагружения и построены картины распределения напряжений и деформация для различных комбинаций силовых факторов; на основе модели деформируемого твердого тела с опасным объемом определены величины опасных объемов в системе и повреждаемость как системы в целом, так и отдельно образца и контробразца; построены графики изменения повреждаемости в зависимости от величин прикладываемых к системе сил; также решена задача о распространении тепла в системе ролик/вал при многоцикловом нагружении; построены картины распределения температуры; на основании полученного распределения температуры решена термоупругая задача для системы.