Термопружний стан шаруватих термочутливих циліндрів і куль за конвективно-променевого теплообміну

Abstract

Розроблено методику розв’язування одновимірних статичних задач термопружності для шаруватих циліндрів і куль за конвективно-променевого нагрівання з урахуванням лінійної залежності коефіцієнтів теплопровідності та довільного характеру залежності інших фізико-механічних характеристик від температури. Задачі теплопровідності зведено, незалежно від кількості шарів, до розв’язування системи двох нелінійних алгебричних рівнянь. У задачах термопружності неперервні в межах кожного шару коефіцієнти рівнянь апроксимовано кусково-сталими функціями. Проведено числовий аналіз температурних полів і напружень у двошарових тілах.

The method for solving one-dimensional static thermoelasticity problems is developed for layered cylinders and spheres under convective and radiation heating, taking into account linear dependence of heat conductivity coefficients and arbitrary character of dependence of other physical and mechanical characteristics on a temperature. Problems of heat conductivity have been reduced to the system of two nonlinear algebraic equations regardless of the number of layers. In the thermoelasticity problems the continuous within every layer coefficients of equations are approximated by piecewise constant functions. The numerical analysis of the temperature fields and stresses is conducted for two-layered bodies.

Разработана методика решения одномерных статических задач термоупругости для слоистых цилиндров и сфер при конвективно-лучевом нагреве с учетом линейной зависимости коэффициентов теплопроводности и произвольного характера зависимости других физико-механических характеристик от температуры. Задачи теплопроводности сведены, независимо от количества слоев, к решению системы двух нелинейных алгебраических уравнений. В задачах термоупругости непрерывные в пределах каждого слоя коэффициенты уравнений аппроксимированы кусочно-постоянными функциями. Проведен численный анализ температурных полей и напряжений в двухслойных телах.