Ползучесть и длительное разрушение узкой прямоугольной мембраны внутри высокой жесткой матрицы при пропорциональной зависимости величины поперечного давления от времени

Abstract

Проведено исследование ползучести и длительного разрушения узкой прямоугольной мембраны в стесненных условиях (внутри высокой жесткой матрицы) при пропорциональной зависимости величины поперечного давления от времени. Деформирование мембраны рассматривается как последовательность трех стадий. На первой стадии мембрана деформируется в свободных условиях вплоть до касания продольных сторон жесткой матрицы. На второй стадии она деформируется при касании продольных стенок матрицы вплоть до касания ее поперечной стенки. На третьей стадии она уже деформируется при одновременном касании продольных и поперечной стенок матрицы. Деформирование мембраны происходит в условиях ползучести при двух видах контактных условий: скольжение мембраны вдоль стенок матрицы и прилипание мембраны к стенкам матрицы. Для анализа постепенного длительного разрушения мембраны используется кинетическая теория ползучести Ю. Н. Работнова, при этом параметр поврежденности материала в данной задаче имеет скалярный характер. Решение системы, состоящей из определяющего и кинетического уравнений, показало, что во время деформирования мембраны на первой стадии в ней независимо от вида контактных условий накапливается поврежденность, близкая к ее предельному значению. В связи с этим процессы ползучести мембраны на второй и третьей стадиях деформирования при обоих рассматриваемых видах контактных условий практически совпадают. Получена зависимость времени до разрушения мембраны при различных скоростях возрастания величины поперечного давления. Полученные уравнения использованы для анализа ползучести и длительного разрушения мембраны, изготовленной из хромомолибденовой стали 2.15Cr-1Mo steel, деформируемой при переменном поперечном давлении при температуре 600 $^\circ$C.