Разработка методологических основ расчета характеристик живучести крановых металлоконструкций

СОДЕРЖАНИЕ



Введение

Г лава 1. Предпосылки к исследованию и постановка задач

1.1. Постановка задач автоматизированного анализа и прогно- 15 зирования характеристик живучести сварных крановых металлоконструкций.

1.2. Научно-обоснованный анализ разрушений и их классифи- 22 кация.

1.3. Роль факторов, обусловленных сваркой

1.4. Расчетные методы определения остаточных напряжений и 51 деформаций.

1.5. Вычислительная механика разрушения и критерии прочно- 61 сти изделий.

Выводы

Глава 2. Блочно-иерархический подход в задачах автоматизирован- 93 ного анализа крановых металлоконструкций.

2.1. Основные положения

2.2. Особенности формализации процессов функционирования

систем типа "машина - совокупность технологий".

2.3. Макроанализ и микроанализ систем с распределенными па- 112 раметрами.

2.4. Методология технической диагностики сварных металло- 132 конструкций грузоподъемных машин.

Выводы

Глава 3. Методы и алгоритмы автоматизированного анализа на мик- 142 роуровне.



3.1. Метод конечных элементов в расчетах напряженно- 142 деформированного состояния сварных конструкций.

3.2. Решение нестационарных тепловых задач при воздействии 148 сварочного источника.

3.3. Матричные уравнения теории неизотермического пластиче- 156 ского течения.

3.4. Алгоритм упругопластического приближения в процессе 164 определения напряженно-деформированного состояния.

3.5. Особенности анализа пространственных крановых металло- 170 конструкций.

3.6. Методы граничных элементов в задачах о концентрации на- 175 пряжений.

Выводы

Глава 4. Закономерности образования остаточных напряжений и де- 186 формаций в сварных соединениях.

4.1. Основные типы сварных соединений и методические зада- 186 чи.

4.2. Закономерности образования остаточных напряжений и де- 200 формаций в сварных соединениях, выполненных короткими швами.

4.3. Анализ влияния режимов сварки и толщин пластин на объ- 213 емность напряженно-деформированного состояния сварных соединений.

4.4. Остаточные напряжения и деформации в сварных про- 227 странственных узлах.

4.5. Релаксация остаточных напряжений под действием экс- 233 плуатационных нагрузок.



Выводы.



Глава 5. Вычислительные методы в механике разрушения сварных 241 металлоконструкций.

5.1.	Расчетное определение коэффициентов интенсивности на- 241 пряжений.

5.3. Метод численного определения влияния остаточных на- 259 пряжений на параметры механики разрушения.

5.4. Расчетное определение траектории усталостной трещины с 263 учетом влияния остаточных напряжений.

5.5. Расчетно-экспериментальные модели для оценки критери- 267 альных параметров механики разрушения.

Выводы

Глава 6. Расчетные исследования параметров механики разрушения 275 сварных соединений крановых металлоконструкций.

6.1. Планирование машинных экспериментов и выбор автомата- 275 зированных методов регрессионного анализа.

6.2. Исследование концентрации напряжений в сварных соеди- 280 нениях.

6.3. Упруго-пластическая концентрация напряжений и дефор- 286 маций в типовых сварных соединениях с дефектами типа трещин.

6.4. Расчетные формулы для оценки коэффициентов интенсив-	307 ности напряжений.

6.5. Оценка коэффициентов интенсивности остаточных напря- 313 жений в сварных соединениях с короткими швами.

5.2.	Метод определения 1-интеграла.



Виды

разрушения

Хрупкие разрушения

Усталостные

разрушения

Внешние

факторы

Скорость

нагружения

I Режим действующих і і нагрузок і

2 I Металлургические факторы

|Хим. состав металла и его структура I

Способ выплавки

3 агрязненность металла

: ТерМИЧЄСКИЙ ЦИКЛ |



Конструктивно-

технологические

факторы

Масштабный

Вид напряженного состояния

Концентрация

напряжений

напряжения

і Состояние і поверхности

J Дефекты сварных I і соединений Г

Старение шва и і околошовной зоны1

Остаточные

деформации

Рис. 1.2 Факторы, снижающие несущую способность сварных металлоконструкций