Главная Работы на конкурс Предметное образование Физико-математические дисциплины Проект «Моделирование термоусталостного разрушения монокристаллических и поликристаллических материалов при высокотемпературном циклическом нагружении с варьируемыми выдержками»

Проект «Моделирование термоусталостного разрушения монокристаллических и поликристаллических материалов при высокотемпературном циклическом нагружении с варьируемыми выдержками»

Автор: Савиковский Артем Викторович

Место работы/учебы (аффилиация): ПАО "Силовые машины", специалист отдела электротехнических и изоляционных материалов и обмоток электрических машин

Научный руководитель: Семенов Артем Семенович, доцент кафедры "Механика и процессы управления"

Данное исследование весьма актуально, поскольку позволяет использовать имеющиеся экспериментальные данные по характеристикам жаропрочных сплавов для реальных режимов эксплуатации деталей газовых турбин и, в частности, авиадвигателей.

Объект исследования: термоусталостная прочность монокристаллических и поликристаллических сплавов при различных температурных режимах и варьируемых временах выдержки.

Цели и задачи исследования:

  1. Смоделировать нагрев корсетного образца электрическим током и построить расчетные распределения температуры вдоль образца при максимальной температуре в цикле и сравнить с имеющимися в НПО ЦКТИ экспериментальными данными.
  2. В целях минимизации расчетного времени найти фиктивную длину образца без учета оснастки на основе сравнения пластических деформаций в центре образца и перемещений в контрольных точках в задачах без оснастки и с ее учетом.
  3. Определение полей неупругих деформаций в плоском корсетном образце, используя полученные распределения температур.
  4. Решение проблемы влияния времени выдержки на термоусталостную прочность при различных режимах температур монокристаллических и поликристаллических материалов на основе деформационного критерия [6,7,8].
  5. На основе полученного решения проблемы влияния выдержки, для выделенных сплавов и выделенного режима нагрева и охлаждения провести сравнительный анализ полученных данных.

Методы исследования: при решении указанных задач применялись методы математической физики, методы сопротивления материалов, теории упругости и термоупругости, теории пластичности и ползучести. Для численного моделирования обозначенных физических процессов использовался метод конечных элементов, результаты которого прошли многократные верификации. Для программной реализации, использовался конечно-элементный пакет ANSYS, а также пакет PANTOCRATOR, который использовался для задания различных усложненных  моделей пластичности и ползучести. Данные пакеты были апробированы на различных модельных задачах и их применимость для моделирования физических процессов обоснована.

В результате исследования расчетные распределения температур показали хорошую корреляцию с экспериментом для всех режимов, для различных сплавов и при различных температурных режимах построены расчетные кривые влияния времени выдержки на термоусталостную прочность, которые были проверены с помощью данных эксперимента, и они также показали хорошую корреляцию с ним.

Загрузчик Загрузка...
Логотип EAD Слишком долго?

Перезагрузка Перезагрузить документ
| Открыть Открыть в новой вкладке

Скачать Проект «Моделирование термоусталостного разрушения монокристаллических и поликристаллических материалов при высокотемпературном циклическом нагружении с варьируемыми выдержками» [5.02 MB]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Смотреть похожие работы

Проектная работа «Выращивание кристаллов в домашних условия. Кристаллизация силикагелем»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Кристаллизация – это фазовый переход вещества из состояния перенасыщенного или переохлажденного раствора или расплава в твердую кристаллическую фазу. Существует несколько методов выращивания кристаллов, такие как медленное улетучивание растворителя,…
Посмотреть работу

Проект «Изучение физических свойств кристаллических тел»

Цель моей работы – изучение влияния различных факторов и условий на процесс роста кристаллов. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: изучить специальную литературу и ресурсы Internet, посвященные данной теме; отобрать ве…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «Изучение процессов плавления и кристаллизации кристаллических и аморфных тел»

Человек – часть природы. Происходящие вокруг явления стали для нас обыденными, не вызывающими удивления. Но не для всех. Ньютон, Галилео, Фарадей — список пытливых и великих умов немал. Именно они позволили человечеству разгадать тайны природы, и уме…
Посмотреть работу

Проект «Получение термоэлектрических сплавов полу-Гейслера на основе TiNiSn методом механохимического синтеза»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Термоэлектрические материалы представляют собой широкий класс материалов, обеспечивающих прямое преобразование тепловой энергии в электрическую. Эффективность данного преобразования прямо пропорциональна безразмерному коэффициенту термоэлектрической…
Посмотреть работу

Индивидуальный проект «Исследование процесса кристаллизации и выявления условий, способствующих росту кристаллов»

Многие люди восхищаются картиной под названием мир и привыкли смотреть на картину в целом, чем на то, из чего она состоит, поэтому эти части обесцениваются. Кристалл является самым ярким представителем такой части. Мой проект основывается на этой мыс…
Посмотреть работу

Проект «Исследование фото-управляемых ионных каналов в мембранном материале на основе 2D-кристаллов»

Искусственные мембраны могут найти применение в различных областях: начиная от реконструкции тканей медицинских приложений заканчивая молекулярными насосами для очистки воды. Цель: изучить фотооинциируемые ионные каналы в мембранном материале на осно…
Посмотреть работу

Мероприятие завершено

Конкурс, в котором работа участвует

Международный конкурс исследовательских работ молодых ученых​ High-level research 2018/2019​

Направление

Физико-математические дисциплины

Форма представления работы

Научно-исследовательский проект

Ключевые слова

Проект "Кристаллы"

Дата публикации работы

18.12.2018