Физическая нелинейность - материал
Cтраница 2
Использование нелинейной зависимости между напряжениями и деформациями материала и ( или) между сопротивлением и перемещением связей составляет сущность так называемой физической нелинейности. При расчете конструкций трубопроводов, испытывающих в процессе эксплуатации в значительной мере не только нагрузки ( силового характера), но и воздействия ( прессового характера), учет физической нелинейности материала труб может оказать существенное влияние на определение их напряженно-деформированного состояния. [16]
Использование нелинейной зависимости между напряжениями и деформациями материала и ( или) между сопротивлением и перемещением связей составляют сущность так называемой физической нелинейности. При расчете конструкций трубопроводов, испытывающих в процессе эксплуатации в значительной мере не только нагрузки ( силового характера), но и воздействия ( прессового характера), учет физической нелинейности материала труб может оказать существенное влияние на определение их напряженно-деформированного состояния. [17]
Алгоритм программы расчета использует метод конечных элементов в усилиях. Учитывается геометрическая нелинейность системы в смысле продольно-поперечного изгиба, геометрическая нелинейность, связанная с нелинейной зависимостью между продольной деформацией и перемещением, физическая нелинейность связей ( грунта и анкеров), физическая нелинейность материала трубы, обусловленная нелинейной зависимостью между напряжениями и деформациями. [18]
В основе введения модифицированного времени лежит принцип температурно-временнбй аналогии. Этот принцип многократно проверялся экспериментально для многих полимерных материалов в области физической линейности и получил удовлетворительное подтверждение. Однако при решении конкретных задач принцип температурно-временнбй аналогии (9.16) (9.18) широко используется и в случае физической нелинейности материалов. [19]
Однако применяемая в нормах система коэффициентов отражает и ряд дополнительных факторов, которые не имеют отношения к предельным состояниям. Последний фактор не влияет на расчетное сопротивление, а должен учитываться при определении напряжений. В линейной постановке для задачи прочностного расчета безразлично увеличивается ли напряжение от внутреннего давления за счет минусового допуска или уменьшается предельно-допустимое напряжение, так как расчетная толщина стенки трубы при этом не меняется. Однако в нелинейной постановке задачи прочностного расчета с учетом физической нелинейности материала трубы, вопрос этот принципиален, так как параметры упругости являются функцией напряжений. При определении напряженного состояния трубопровода для проверки первого предельного состояния учитываются только те напряжения, которые практически влияют на разрушение трубы. Так, в частности, не учитываются напряжения, обусловленные овальностью сечения. Первое предельное состояние в нормах проектирования выражает собой условие, чтобы интенсивность кольцевых ( тангенциальных), осевых продольных и радиальных напряжений ( при давлении более 10 МПа) - эквивалентные напряжения и абсолютные величины компонентов напряжений от расчетных нагрузок и воздействий не превышали расчетного сопротивления металла труб. Второе предельное состояние - ограничение по деформациям записано в нормах через напряжения и отражает условие, чтобы интенсивность кольцевых, максимальных продольных и радиальных напряжений ( при давлении более 10 МПа) и абсолютные величины этих напряжений от нормативных нагрузок и воздействий не превышали некоторой части от нормативного предела текучести металла трубы. [20]
Постоянные и функциональные параметры уравнений механических состояний металлических ( при высоких температурах) и полимерных материалов существенно зависят от температуры, что весьма осложняет расчеты деформаций при нестационарном термомеханическом нагружении. Сравнительно легко эти трудности обходятся лишь в том частном случае, когда от температуры зависят одни лишь временные, но не силовые параметры. В этом случае при некоторых дополнительных условиях может быть установлена температурно-временная аналогия, по которой процесс неизотермического нагружения может сводиться к изотермическому в приведенном времени, зависящем на каждом отрезке действительного времени от отношения фактической температуры к температуре приведения. Метод температурно-временной аналогии описан в [7, 92], причем он относится в равной мере как к уравнениям вязкоупругости, так и к рассмотренным выше уравнениям вязкопластичности. Однако в области физической нелинейности материала от температуры зависят не только временные, но и силовые параметры уравнений состояний. [22]
Страницы: 1 2