Везде

RAS Energy, Mechanics & ControlИзвестия Российской академии наук. Механика твердого тела Mechanics of Solids

  • ISSN (Print) 1026-3519
  • ISSN (Online) 3034-6428

ON THE APPLICATION OF A LINEAR FRACTIONAL MODEL IN THE PROBLEM OF LONG-TERM DESTRUCTION OF A CYLINDRICAL SHELL UNDER CREEP CONDITIONS IN AN ACTIVE MEDIUM

You can
PII
S30346428S1026351925030137-1
DOI
10.7868/S3034642825030137
Publication type
Article
Status
Published
Authors
L. V. Fomin
  • Affiliation: Research Institute of Mechanics of Lomonosov Moscow State University
Volume/ Edition
Volume / Issue number 3
Pages
245-269
Abstract
The long-term destruction of a long thin-walled cylindrical shell during creep under conditions of a non-stationary complex stress state is studied, taking into account the influence of the active medium. The influence of the active medium on the creep and long-term strength of the shell is determined by the diffusion penetration of medium elements into the shell material. Using the kinetic theory of Yu.N. Rabotnov determined the times to fracture of such a shell under unsteady loading. A singular linear fractional model of creep and long-term strength is used, in which the ultimate strength of the material at the appropriate temperature plays the role of the ultimate stress. To take into account the accumulation of damage during creep and determine the criterion before failure, scalar and vector damage parameters are used, while the components of the vector damage parameter are related to the space of principal stresses. To estimate the rate of the diffusion process, an approximate method for solving the diffusion equation is used, based on the introduction of a diffusion front. Taking into account the influence of the medium on the time to fracture is carried out by introducing a function of the integral average concentration into the constitutive and kinetic linear fractional relations. A comparison of times to fracture using scalar and vector damage parameters was carried out. The features of using a linear fractional model to describe processes of long-term destruction are determined.
Keywords
цилиндрическая оболочка нестационарное нагружение ползучесть длительное разрушение дробно-линейная модель активная среда диффузия диффузионный фронт скалярный параметр поврежденности векторный параметр поврежденности
Date of publication
04.01.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
14

References

  1. 1. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966. 752 с.
  2. 2. Локощенко А.М. Ползучесть и длительная прочность металлов. М.: Физматлит, 2016. 504 с.
  3. 3. Локощенко А.М., Фомин Л.В. Моделирование поведения материалов и элементов конструкций, находящихся под воздействием агрессивных сред (обзор) // Проблемы прочности и пластичности. 2018. Т. 80. № 2. С. 145-179.
  4. 4. Фомин Л.В. Описание длительной прочности растягиваемых стержней прямоугольного и круглого поперечных сечений в высокотемпературной воздушной среде // Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. Науки. 2013. Т. 3. № 32. С. 87-97. http://doi.org/10.14498/vsgtu1228
  5. 5. Fomin L.V. Steady-state creep of a composite rod in tension in the presence of an aggressive environment // Mech.Compos. Mater. 2017. V. 52. № 6. P. 741-750. https://doi.org/10.1007/s11029-017-9624-5
  6. 6. Lokoshchenko A.M., Fomin L.V. Delayed fracture of plates under creep condition in unsteady complex stress state in the presence of aggressive medium // Appl. Math. Model. 2018. V. 60. P. 478-489. https://doi.org/10.1016/j.apm.2018.03.031
  7. 7. Фомин Л.В., Басалов Ю.Г., Локощенко А.М. Об учете влияния коррозионных процессов на длительное разрушение стержня, находящегося в условиях ползучести // Механика композиционных материалов и конструкций. 2019. Т. 25. № 3. С. 327-335. https://doi.org/10.33113/mkmk.ras.2019.25.03.327_335.03
  8. 8. Фомин Л.В., Басалов Ю.Г. О длительном разрушении составного растягиваемого стержня в условиях ползучести // Изв. РАН. МТТ. 2023. № 1. С. 102-114. https://doi.org/10.31857/S0572329922100087
  9. 9. Петров В.В., Овчинников И.Г., Шихов Ю.М. Расчет элементов конструкций, взаимодействующих с агрессивной средой. Саратов: Изд-во СГУ, 1987. 228 с.
  10. 10. Овчинников И.Г., Петров В.В. Математическое моделирование процесса взаимодействия элементов конструкций с агрессивными средами // Деформирование материалов и элементов конструкций в агрессивных средах. Межвуз. научн. сб. Саратов: СПИ, 1983. С. 3-11.
  11. 11. Овчинников И.Г., Почтман М.Ю. Тонкостенные конструкции в условиях коррозионного износа. Расчет и оптимизация. Днепропетровск: Изд-во ДГУ, 1995. 192 с.
  12. 12. Овчинников И.Г., Хвалько Т.А. Работоспособность конструкций в условиях высокотемпературной водородной коррозии. Саратов: Изд-во СГТУ, 2003. 176 с.
  13. 13. Овчинников И.Г., Матора А.В., Наумова Г.А. Напряженно-деформированное состояние армированных элементов конструкций при воздействии радиационных полей. Саратов: Изд-во СГТУ, 2004. 204 с.
  14. 14. Наумова Г.А., Овчинников И.Г. Расчеты на прочность сложных стержневых систем и трубопроводных конструкций с учетом коррозионных повреждений. Саратов: Изд-во СГТУ, 2000. 222 с.
  15. 15. Киселевский В.Н. Прочность конструкционных материалов ядерных реакторов. Киев: Наук. Думка, 1990. 168 с.
  16. 16. Павлов П.А., Кадырбеков Б.А., Колесников В.А. Прочность сталей в коррозионных средах. Алма-Ата: Наука, 1987. 272 с.
  17. 17. Локощенко А.М. Ползучесть и длительная прочность металлов в агрессивных средах. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000. 178 с.
  18. 18. Lokoshchenko A.M. The application of an approximate analysis of the diffusion process for a description of creep and creep rupture // Int. J. Mech. Sci. 2005. V. 47. № 3. P. 359-373. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2005.01.011
  19. 19. Lokoshchenko A., Fomin L. Kinetic theory of creep and long-term strength of metals // Kinetic Theory.IntechOpen. 2017. https://www.intechopen.com/chapters/57137
  20. 20. Crank J. The mathematics of diffusion. Second Edition. Oxford: Clarendon Press, 1975. 414 p.
  21. 21. Лейбензон Л.С. Собрание трудов в 4-х томах. Т. 2. Подземная гидрогазодинамика. М.: Издательство Академии наук СССР, 1955.
  22. 22. Carslaw H.S., Jaeger J.C. Conduction of heat in solids. Oxford: Clarendon Press, 1959. 520 p.
  23. 23. Boley B., Weiner J. The theory of thermal stress. New York: Wiley, 1960. 517 p.
  24. 24. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Гос. изд-во техн.-теор. лит, 1952. 392 с.
  25. 25. Лембке К.Э. Движение грунтовых вод и теория водосборных сооружений // Журнал Министерства путей сообщения. 1886. № 2. С. 507-539.
  26. 26. Лейбензон Л.С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде. М.-Л.: Гостехиздат, 1947. 244 с.
  27. 27. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гос. н.-техн. изд-во нефт. и гор-но-топл. лит., 1963. 396 с.
  28. 28. Баренблатт Г.И. О некоторых приближенных методах в теории одномерной неустановившейся фильтрации жидкости при упругом режиме // Изв. АН СССР, ОТН. 1954. № 9. С. 35-49.
  29. 29. Шестериков С.А., Юмашева М.А. К проблеме терморазрушения при быстром нагреве // Изв. АН СССР. МТТ. 1983. №1. С. 128-135.
  30. 30. Timoshenko S.P., Woinowsky-Krieger S. Theory of plates and shells. New York: McGraw-Hill, 1959. 595 p.
  31. 31. Шестериков С.А., Юмашева М.А. Конкретизация уравнения состояния в теории ползучести // Изв. АН СССР. МТТ. 1984. № 1. С. 86-92.
  32. 32. Одинг И.А., Фридман З.Г. Роль поверхностных слоев при длительном разрушении металлов в условиях ползучести // Заводская лаборатория. 1959. Т. 25. № 3. С. 329-332.
  33. 33. Локощенко А.М. Применение векторного параметра поврежденности при моделировании длительной прочности металлов // Изв. РАН. МТТ. 2016. № 3. С. 93-99. https://elibrary.ru/item.asp?id=26932364
  34. 34. Качанов Л.М. Разрушения в условиях ползучести при сложном нагружении // Изв. АН СССР. МТТ. 1972. № 5. С. 11-15.
  35. 35. Качанов Л.М. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1974. 312 с.
  36. 36. Локощенко А.М. Моделирование длительной прочности металлов при нестационарном сложном напряженном состоянии // ПММ. 2018. Т. 82. Вып. 1. С. 84-97. https://elibrary.ru/item.asp?id=32436997
  37. 37. Локощенко А.М., Фомин Л.В., Терауд В.В., Басалов Ю.Г., Агабабян В.С. Ползучесть и длительная прочность металлов при нестационарных сложных напряженных состояниях (обзор) // Вест. сам. гос. техн. уни-та. Сер. Физ.-мат. науки. 2020 Т. 24. № 2. С. 275-318. https://doi.org/10.14498/vsgtu1765
  38. 38. Наместникова И.В., Шестериков С.А. Векторное представление параметра поврежденности. // Деформирование и разрушение твердых тел. Сб. трудов Института механики МГУ. Издательство Московского университета, 1985. С. 43-52.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library