Надійність і довговічність машин та апаратів хімічних виробництв з урахуванням еволюції їх руйнування

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЧемерис, Андрій Олегович
dc.date.accessioned2018-02-26T14:48:03Z
dc.date.available2018-02-26T14:48:03Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenThe dissertation is devoted to the development of new methods of research, analysis and designing of machines and apparatuses of chemical production, taking into account evolutionary processes of accumulation and propagation of defects and cracks in them, in order to increase their reliability and durability. An effective modification of the iterative-analytical theory of shells in relation to the solution of the problems of the destruction mechanics in spatial structures was created. A new special multilayer refined finite element for modeling the processes of propagation of main cracks in multilayer spatial systems with consideration of delamination processes has been developed. Based on developed FE a modification of the method of discrete-virtual propagation of delamination zones was created for a precise investigation of the fracture processes of multilayer constructions of chemical engineering. An effective algorithm is developed which allows to modeling the processes of joint propagation of main cracks in physically and geometrically nonlinear formulation taking into account the delamination processes to assess the residual strength of chemical equipment elements. The automated systems of continuous information support of the chemical industry objects life cycle are developed, allowing to carry out monitoring the equipment during its operation, to predict scenarios of possible development of fracture zones in case of occurrence contingency or emergency situations.en
dc.description.abstractruДиссертационная работа посвящена разработке новых методов исследования, расчета и конструирования машин и аппаратов химических производств с учетом эволюционных процессов накопления и распространения в них дефектов и трещин для повышения показателей их надежности и долговечности. Для решения поставленной задачи произведена адаптация итерационно-аналитической теории оболочек применительно к решению задач механики разрушения в пространственных подкрепленных конструкциях. Это позволило детально описывать процессы распространения трещин в тонких, средней толщины и толстостенных элементах машин и аппаратов химических производств, в том числе и многослойных. Разработана, программно реализована и апробирована на ряде контрольно-тестовых задач основанная на методе конечных элементов методика исследования процессов распространения трещин в машинах и аппаратах химического машиностроения, работающих в условиях статического и циклического нагружения с учетом физической и геометрической нелинейности. Разработан новый специальный многослойный уточненный конечный элемент с полилинейной функцией пополнения перемещений в плане и нелинейным законом аппроксимации перемещений по толщине. Элемент позволяет на базе итерационно-аналитической теории оболочек моделировать процессы распространения магистральных трещин в многослойных пространственных системах с учетом расслоения. На базе нового конечного элемента создана модификация метода дискретно-виртуального продвижения зон расслоения для уточнѐнного исследования процессов разрушения многослойных конструкций химического машиностроения. Модифицированный метод позволяет, за счет возможности использования частично разрушенных конечных элементов, более точно описывать реальный фронт расслоения в конструкции. Разработан эффективный алгоритм, позволяющий в физически и геометрически нелинейных постановках моделировать процессы совместного распространения магистральных трещин с учетом процессов расслоения для оценки остаточной прочности элементов химического оборудования. При этом, для оценки параметров трещиностойкости магистральных трещин использован энергетический критерий J-интеграла, а для определения параметров распространения зон расслоений – критерий, базирующийся на определении величины энергии G, необходимой для продвижения расслоения на площадь . Разработан алгоритм, позволяющий в физически и геометрически нелинейных постановках моделировать процессы совместного распространения магистральных трещин с учетом процессов расслоения в условиях циклического нагружения при Р больше 0. При этом для магистральных трещин используется стандартный подход по da/dN–ΔK кривым, а для моделирования продвижения зон расслоения используется метод дискретно-виртуального продвижения зон расслоения с оценкой величины приращения по db/dN–ΔG кривым. Апробация разработанной методики и реализованных на ее основе численных алгоритмов проведена путем решения ряда контрольно-тестовых задач. Сравнение результатов численных исследований с экспериментальными и аналитическими данными свидетельствует об их хорошем согласовании как по величине и скорости развития магистральных трещин, так и по характеру развития зон расслоения при циклическом нагружении. Разработаны автоматизированные системы беспрерывной информационной поддержки жизненного цикла объектов химической промышленности, позволяющие не только выполнять мониторинг оборудования в процессе его эксплуатации, но также прогнозировать сценарии возможного развития зон разрушения при возникновении нештатных или аварийных ситуаций. Анализ результатов исследования жизненного цикла таких объектов показал, что моделирование процессов расслоения в многослойных элементах оборудования химической промышленности приводит к существенному изменению напряженно-деформированного состояния конструкции в целом и позволяет существенно уточнить результат по сравнению с моделированием без учета этого фактора.ru
dc.description.abstractukДисертаційна робота присвячена розробці нових методів дослідження, розрахунку і конструювання машин та апаратів хімічних виробництв з урахуванням еволюційних процесів накопичення і розповсюдження в них дефектів та тріщин для підвищення показників їх надійності і довговічності. Створено ефективну модифікацію ітераційно-аналітичної теорії оболонок стосовно вирішення задач механіки руйнування в просторових конструкціях. Розроблено новий спеціальний багатошаровий уточнений скінченний елемент для моделювання процесів розповсюдження магістральних тріщин в багатошарових просторових системах з урахуванням процесів розшарування. На базі розробленого скінченного елементу створена модифікація методу дискретно-віртуального просування зон розшарування для уточненого дослідження процесів руйнування багатошарових конструкцій хімічного машинобудування. Розроблено ефективний алгоритм, який дозволяє в фізично і геометрично нелінійних постановках моделювати процеси сумісного розповсюдження магістральних тріщин з урахуванням процесів розшарування для оцінки залишкової міцності елементів хімічного обладнання. Розроблено автоматизовані системи безперервної інформаційної підтримки життєвого циклу об‟єктів хімічної промисловості, які дозволяють виконувати моніторинг обладнання в процесі його експлуатації, прогнозувати сценарії можливого розвитку зон руйнування при виникненні позаштатних або аварійних ситуацій.uk
dc.format.page25 с.uk
dc.identifier.citationЧемерис, А. О. Надійність і довговічність машин та апаратів хімічних виробництв з урахуванням еволюції їх руйнування : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.05.13 - машини та апарати хімічних виробництв / Чемерис Андрій Олегович. – Київ, 2018. – 25 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/22184
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectпросторова конструкціяuk
dc.subjectруйнуванняuk
dc.subjectтріщинаuk
dc.subjectзона розшаруванняuk
dc.subjectциклічна тріщиностійкістuk
dc.subjectspatial constructionen
dc.subjectfractureen
dc.subjectcracken
dc.subjectdelamination zoneen
dc.subjectcyclic crack-resistanceen
dc.subjectпространственная конструкцияru
dc.subjectразрушениеru
dc.subjectтрещинаru
dc.subjectзона расслоенияru
dc.subjectциклическая трещиностойкостьru
dc.subject.udc66.02-027.45:004.942](043.3)uk
dc.titleНадійність і довговічність машин та апаратів хімічних виробництв з урахуванням еволюції їх руйнуванняuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Chemeris_aref.pdf
Розмір:
1.35 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ХПСМ)
Автореферати (вільний доступ)