- Код статьи
- S3034575825020087-1
- DOI
- 10.7868/S3034575825020087
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 89 / Номер выпуска 2
- Страницы
- 295-309
- Аннотация
- Исследование посвящено проблеме применения метода переменных параметров упругости, в котором используются положения деформационной теории пластичности, к решению задач об автофретировании толстостенных цилиндрических оболочек, нагруженных внутренним давлением. В работе рассмотрены два случая автофретирования цилиндрических оболочек: с продольным растяжением и без продольного растяжения. При определении напряженно-деформированного состояния материал оболочки считался несжимаемым, и для описания диаграммы деформирования материала использовались зависимости в виде степенной и линейно-степенной функций. Анализ процесса нагружения проводился с помощью исследования траекторий нагружения различных точек стенки оболочки в пространстве напряжений Ильюшина и параметра Надаи-Лоде для напряжений. Как показали исследования, в случае автофретирования с продольным растяжением, а также при нагружении оболочки внутренним давлением вплоть до разрушения нагружение является простым для всех функций, описывающих диаграмму деформирования, что доказывает правомерность решения таких задач методом переменных параметров упругости. При автофретировании оболочки без продольного растяжения при использовании степенной аппроксимации диаграммы деформирования процесс нагружения вплоть до разрушения можно считать простым, что соответствует теореме Ильюшина о простом нагружении. При линейно-степенной аппроксимации диаграммы деформирования процесс нагружения оболочки не является простым, но сравнительный анализ напряженного состояния, полученного при степенной и линейно-степенной аппроксимациях диаграммы деформирования, показал незначительное различие на всех этапах нагружения. Причем эти различия уменьшаются с увеличением давления, что позволяет сделать вывод о возможности применения метода переменных параметров упругости к решению задач об автофретировании цилиндрических оболочек без продольного растяжения, а также о нагруженнии внутренним давлением таких оболочек вплоть до разрушения.
- Ключевые слова
- автофретирование упругопластическое деформирование пространство напряжений Ильюшина параметр Надаи-Лоде толстостенная цилиндрическая оболочка
- Дата публикации
- 01.04.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 41
Библиография
- 1. Shufen R., Dixit U.S. A review of theoretical and experimental research on various autofrettage processes // J. Pressure Vessel Technol. 2018. V. 140. № 5. P. 050802.
- 2. Zhu R., Zhu G., Tang F. Analysis on autofrettage of cylinders // Chin. J. Mech. Eng. 2012. № 25. P. 615-623. https://doi.org/10.3901/CJME.2012.03.615
- 3. Dixit U.S., Kamal S.M., Shufen R. Autofrettage Processes: Technology and Modelling. Boca Raton: CRC Press, 2019. 276 p.
- 4. Sun L., Sun, L., Li, G., Wang, Y., Mitrouchev, P. Research on optimum autofrettage pressure of thick-walled cylinders // in: Lecture Notes in Electrical Eng. 2024. V. 1154. https://doi.org/10.1007/978-981-97-0665-5_42
- 5. Rajput M., Kamal S.M., Patil R.U. Analysis of thermal autofrettage of disks using von Mises yield criteria // in: Lecture Notes in Mechanical Eng. Springer: Singapore, 2024. https://doi.org/10.1007/978-981-97-0418-7_31
- 6. Hu Z., Parker A.P. Residual stress analysis of Re-autofrettage of a Swage-Autofrettaged tube by computer modeling incorporating accurate material representation // J. of Mater. Eng.&Perform. 2024. № 33. P. 7455-7464. https://doi.org/10.1007/s11665-024-09272-2
- 7. Mohamed E., Ramin S., Ossama R. Development of an efficient design optimization strategy for thick-walled cylinders treated with combinations of autofrettage, shrink-fit and wire-winding processes // Int. J. Engng. Sci.&Technol. 2024., № 57. P. 101799. https://doi.org/10.1016/j.jestch.2024.101799
- 8. Kim T., Kim H.Y. Optimal autofrettage process design for enhancing the fatigue life of the ultra-high-pressure hydrogen valve // J. Mech. Sci. Technol. 2024. № 38. P. 4847-4859. https://doi.org/10.1007/s12206-024-0820-7
- 9. Jahed H., Dubey R.N. An axisymmetric method of elasticplastic analysis capable of pre-dicting residual stress field // ASME J. of Pressure Vessel Technol. 1997. № 119 (3). P. 264-273.
- 10. Смирнов-Аляев Г.А. Теория автоскрепления цилиндров. М.: Оборонгиз, 1940. 284 с.
- 11. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975. 399 с.
- 12. Писаренко Г.С., Можаровский Н.С. Уравнения и краевые задачи теории пластичности и ползучести. Киев: Наук. думка, 1981. 496 с.
- 13. Andrianov I.K., Feoktistov S.I. Inverse problem of elastic-plastic deformation of a free thickwalled cylindrical shell taking into account the nonlinear law of hardening // Probl. of Strength&Plasticity. 2024. № 86. P. 259-269. https://doi.org/10.32326/1814-9146-2024-86-3-259-269
- 14. Andrianov I.K., Feoktistov S.I. Bearing capacity of spherical thick-walled shell taking into account compressibility and nonlinear plasticity // Mater. Phys.&Mech. 2022. № 50(3). P. 410-419. https://doi.org/10.18149/MPM.5032022_5
- 15. Феоктистов С.И., Андрианов И.К., Тхет Л. Моделирование напряжённо-деформированного состояния толстостенных цилиндрических оболочек с учётом физической нелинейности материала // Уч. зап. Комсомольского-на-Амуре гос. технич. ун-та. 2022. № 3 (59). С. 12-20. https://doi.org/10.17084/20764359-2022-59-12
- 16. Зубчанинов В.Г. Основы теории упругости и пластичности. М : Высшая школа, 1990. 367 с.
- 17. Hodge P.G., White G.N. A quantative comparison of flow and deformation theories of plasticity // J. of Appl. Mech. 1950. V. 17. № 2. P. 180-184.
