Долговечность конструктивных элементов центрифуг с учетом поврежденности

Abstract

Предлагается методика расчета и прогнозирования состояния ответственных элементов конструкций при малоцикловой усталости с учетом особенностей эксплуатационных режимов. Методика основана на концепции рассеянной повреждаемости и учете параметра поврежденности в системе определяющих уравнений на примере быстровращающихся элементов лабораторных центрифуг. Выполнены макро и микроструктурный анализ материала, а также статические и циклические испытания образцов алюминиевого сплава 7075 (В95). Результаты экспериментальных исследований сравниваются с теоретическими расчетами, выполненными на базе метода конечных элементов (программный пакет ANSYS)

Запропоновано методику розрахунку і прогнозування стану відповідальних елементів конструкцій за малоциклової утоми з урахуванням особливостей експлуатаційних режимів. Методика базується на концепції розсіяної пошкодженості й урахуванні параметра пошкодженості в системі визначальних рівнянь на прикладі швидкообертових елементів лабораторних центрифуг. Виконано макро- і мікроструктурний аналіз матеріалу та статичні і циклічні випробування зразків алюмінієвого сплаву 7075 (В95). Результати експериментальних досліджень порівнюються з теоретичними розрахунками, що проведені на базі методу скінченних елементів (програмний пакет АNSYS).

We propose a new technique for calculation and assessment of the current state of heavy-duty structural elements under low-cycle fatigue in view of the operating mode specific features. The technique is based on the concept of dispersed damageability and the account of damage parameter in the system of governing equations on example of high-speed rotating components of laboratory centrifuges. Macroand microstructural analyses of the material are performed , as well as static and cyclic tests of 7075 (V95) aluminum alloy. The results of experimental studies are compared with theoretical calculations by the finite element method via the ANSYS software package.