Нелінійна контактно-крайова задача термомеханіки для опромінюваної двошарової пластини, з’єднаної проміжковим шаром

Abstract

У роботі досліджено теплоперенесення та напружений стан у шаруватій пластині зі складниками різної прозорості, з’єднаними тонким проміжковим шаром, за теплового опромінення зі сторони частково прозорого шару. Ввівши ефективний коефіцієнт відбивання на поверхні контакту, отримано наближені співвідношення для визначення поля випромінювання в основному частково прозорому шарі. Знайдено наближені співвідношення для напружень у пластині, що враховують жорсткісні характеристики на згин і розтяг проміжкового шару. Нелінійна крайова задача теплоперенесення розв’язана методом скінченних різниць із застосуванням процедури квазілінеаризації.

Heat-transfer and the stress state in a layered plate with components of different transparency, connected by an intermediate thin layer, subjected to thermal irradiation from the part of a semitransparent layer is investigated. Introducing the effective factor of reflection on the contact surface, the approximate relations of the irradiation field in the main semitransparent layer are obtained. The approximate expressions for the stresses in the plate, which take into account characteristics of bending rigidity and tension of the intermediate layer are received. The nonlinear boundary problem of heat-transfer is solved by the method of final elements using quasilinearization procedure.

В работе исследовано теплоперенос и напряженное состояние в пластине, состоящей из слоев различной прозрачности, соединенных тонким промежуточным слоем, при тепловом облучении со стороны частично прозрачного слоя. Вводя эффективный коэффициент отражения на поверхности контакта, получены приближенные соотношения для определения поля излучения в основном частично прозрачном слое. Получены также приближенные выражения для напряжений в пластине, учитывающие характеристики на изгиб и растяжение тонкого промежуточного слоя. Нелинейная граничная задача теплопереноса решена методом конечных элементов с использованием процедуры квазилинеаризации.