О влиянии структуры армирования на несущую способность термоупругих металлокерамических вращающихся дисков

Abstract

Сформулирована прямая задача расчета термоупругих трехслойных армированных вращающихся дисков. На основе прямой задачи и критерия прочности субструктурных элементов диска поставлена обратная задача определения несущей способности конструкции при заданных форме профиля диска и структуре армирования несущего слоя. Приведены результаты расчетов несущей способности дисков фиксированной геометрии, изготовленных из различных металлокерамических композиций с разной структурой армирования. Показано, что изотропные стальные и квазиизотропные армированные диски, наиболее часто встречающиеся на практике, малоэффективны по сравнению со спирально армированными конструкциями, на множестве которых имеет смысл осуществлять целевую оптимизацию.

Сформульовано пряму задачу розрахунку термопружних тришарових армованих дисків, що обертаються. На основі прямої задачі і критерію міцності субструктурних елементів диска поставлено обернену задачу визначення несучої здатності конструкції при заданих формі профілю диска та структурі армування несучого шару. Наведено результати розрахунків несучої здатності дисків фіксованої геометрії, які виготовлено з різних металокерамічних композицій з різною структурою армування. Показано, що ізотропні сталеві і квазіізотропні армовані диски, котрі найчастіше зустрічаються на практиці, малоефективні порівняно зі спірально армованими конструкціями, на множині яких раціонально виконувати цільову оптимізацію.

A direct problem was stated to calculate thermal elastic three-ply reinforced rotary disks. On the basis of the direct problem and the strength criterion for substructural elements of a disk an inverse problem was posed to determine the load carrying capacity of a structure, given the shape of section of the disk and the structure of reinforcement of the load carrying layer. Results were given of the calculations of the load carrying capacity for disks of invariable geometry made from various metal-ceramic compositions and with various structures of reinforcement. Isotropic steel and quasiisotropic reinforced disks, which are in most common use in actual practice, were shown to be of low efficiency as compared to spiral-reinforced structures on whose multitude it is worthwhile to perform the end optimization.