Расчетная модель трещинообразования в круговом нагреваемом диске

Abstract

Разработана расчетная модель, в рамках которой возможно описание трещинообразования в круговом диске под действием температурных напряжений. Полагается, что температурное поле в круговом диске имеет осевую симметрию, а упругие характеристики и коэффициент линейного температурного расширения материала не зависят от температуры. Получены соотношения для определения критического значения интенсивности теплового воздействия, при котором в круговом диске произойдет трещинообразование. С помощью разработанной расчетной модели можно на стадии проектирования оценивать гарантированный ресурс нагреваемого диска, устанавливать допустимый уровень интенсивности теплового воздействия, выбирать материал диска с требуемыми характеристиками трещиностойкости.

Розроблено розрахункову модель, в рамках якої можливо описати тріщиноутворення в круговому дискові під дією температурних напружень. Вважається, що температурне поле в круговому дискові має осьову симетрію, а пружні характеристики та коефіцієнт лінійного температурного розширення матеріалу не залежать від температури. Отримано співвідношення для визначення критичного значення інтенсивності теплової дії, за якої в круговому дискові відбудеться тріщиноутворення.

A computational model describing the cracking in the circular disk under the influence of thermal stresses is developed. It is assumed that the temperature field in the circular disk has an axial symmetry, and the elastic characteristics and the coefficient of linear thermal expansion of the material do not depend on temperature. The limit equilibrium analysis of the zone of weakened interparticle bonds is performed on the basis of criterion of limit traction of the bonds. Relations for determining the critical value of the heat effect intensity at which in the circular disk occurs cracking are obtained.