Державний аэрокосмічний університет ім. М.Е.Жуковського «Харківський авіаційний інститут»

УДК 539.4

Мірошніков Віталій Юрійович

ПРОГНОЗУВАННЯ ПОВЗУЧОСТІ ТА ТРИВАЛОЇ МІЦНОСТІ ВОГНЕТРИВКИХ ЕЛЕМЕНТІВ КОНСТРУКЦІЙ

01.02.04- механіка деформівного твердого тіла

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Харків 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі будівельної механіки Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури.

Науковий керівник - кандидат технічних наук, професор

Пустинніков Володимир Ілліч,

Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, Міністерство освіти і науки України, професор

Офіційні опоненти- доктор фізико-математичних наук, професор

Ольшанський Василь Павлович.

Інститут пожежної безпеки, МВС України, завідуючий кафедрою прикладної механіки

кандидат технічних наук, доцент

Саприкін Віталій Миколайович

Державний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", Міністерство освіти і науки України, доцент

Провідна установа - Інститут проблем міцності НАН України, м.Київ

Захист відбудеться « 20 » жовтня 2000 року о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.64.062.04 в Державному аерокосмічному університеті ім. М.Е.Жуковського "Харківський авіаційний інститут" за адресою 61070, м.Харків-70, вул. Чкалова,17

Автореферат розісланий « 19 » вересня 2000 року

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Державного аерокосмічного університету ім. М.Е.Жуковського "Харківський авіаційний інститут".

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 64.062.04 Корнілов Г.Л.ВВЕДЕННЯ

Актуальність

Значна кількість складних технічних систем (СТС), що експлуатуються протягом тривалого часу, вже використали свій плановий ресурс. Замінити їх одразу новими більш надійними СТС не можливо через брак коштів, тому розв`язання практичних питань і наукове обґрунтування можливості їх подальшої експлуатації є актуальною темою наукових досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами темами

Дослідження проводиться з власної ініціативи за традиційною тематикою кафедри будівельної механіки Харківського державного технічного університету будівництва і архітектури

Мета і задачі дослідження

Метою роботи є прогнозування повзучості і міцності кладки простінку печі коксової батареї з вогнетривкого матеріалу, що передбачає створення експертної системи для визначення поточного стану у промислових умовах реальної конструкції після тривалої експлуатації з урахуванням при температурі. На підставі прогнозу робиться висновок про можливість експлуатації коксової батареї, для якої плановий термін вже закінчився.

Розробка експертної системи передбачає формулювання основних співвідношень і конститутивних рівнянь з урахуванням реальних властивостей матеріалів і характеристик теплових впливів, вивчення умов і механізмів в'язкого і крихкого руйнування вогнетривів у коксовій печі, побудову рівнянь стану на підставі концепції накопичення пошкодження, формулювання рівняння довготривалої міцності, що описує криву Веллера.

Наукова новизна

Новим по відношенню до попередніх результатів є залежність у явній формі міри пошкодження матеріалу від температури і уточнення для динасу величини температури T0 в`язко-крихкого переходу, що була раніше (у дисертації Санчеса М.Г.) значно (майже у двічі) завищена.

Оцінка напруженого стану отримана в результаті чисельного рішення нелінійної крайової задачі повзучості. Пружні властивості кладки вертикалу простінку коксової печі задані модулем пружності Е=12000 МПа і коефіцієнтом Пуассона 0.2. Параметри С1, С2, С3 класичного рівняння повзучості, що застосовується при малих деформаціях повзучості , знайдені з урахуванням деформаційного зміцнення . При великих деформаціях повзучості застосовується інше рівняння повзучості де , за умови, що обидва рівняння є наближеннями до рішення узагальненого рівняння П.О.Ребіндера при малих і великих деформаціях повзучості, відповідно.

Особистий внесок здобувача

Створення механо-комп`ютерної системи для оцінки стану конструкції вертикалу простінку коксової печі на двох ієрархічних рівнях і ймовірності руйнування конструкції з вогнетривкого матеріалу у крихкому стані, включаючи:

А) уточнення розрахункової схеми простінка коксової печі за рахунок застосування механічної і комп`ютерної системи при визначенні тиску газу у рухомому пластичному прошарку у шихті і тієї його частини, яка передається на стіни камери печі, а потім як некомпенсованого навантаження з боку двох суміжних печей - на простінок коксової печі;

Б) визначення величини показника степені N рівноважного деформаційного зміцнення не тільки за нахилом узагальненої діаграми повзучості, знайденої у порівняно короткочасних макроскопічних дослідах зразків матеріалу на повзучість, а й з незалежних дослідів на підставі температурної залежності міцності зразків динасу на стискання і на згин;

В) знаходження при певній величині N параметрів функції розподілу елементів структури за рівноважними напруженнями, яка задовольняє стаціонарному рівнянню Фоккера Планка з точністю до величини коефіцієнту дифузії у відповідному імовірнісному фазовому просторі (третя динамічна задача);

Г) обґрунтування можливості застосовувати до динасу при певній величині N вже відомого методу узагальнених діаграм повзучості за умови 1<<K істотної нерівноваженості процесу опору деформації повзучості при температурі в`язко-крихкого переходу;

Д) оцінка напружень і деформацій елементів конструкції з вогнетривкого матеріалу в крихкому стані на двох ієрархічних рівнях (перша динамічна задача);

Е) побудова рівнянь тривалої міцності на підставі конститутивного рівняння і концепції накопичення пошкодження, з урахуванням реальних властивостей матеріалів і характеристик теплових впливів (третя динамічна задача).

Теоретична і практична цінність роботи

Розрахунок на міцність конструкцій, матеріал яких знаходиться у крихкому стані, містить певну теоретичну і практичну цінність, бо вогнетривкі конструкції руйнуються крихко, а теорія крихкого руйнування і розрахунку міцності для них відсутня. Пропонується розраховувати вогнетривкі конструкції відповідно до теорії повзучості з урахуванням впливу деформаційного зміцнення матеріалу, при певному значенні показника степені рівноважного деформаційного зміцнення N, що вказує на стан і є ознакою впливу температури.

Апробація

Основні результати дослідження доповідалися і обговорювалися на науково-технічних конференціях Харківського державного технічного університету будівництва і архітектури 1997-1999 роках, на шостій і сьомій міжнародних наукових конференціях імені академіка М. Кравчука у Національному технічному університеті України у 1997-98 роках; на другій і третій міжнародній науково-технічній конференції "Розвиток технічної хімії в Україні" у Харківській державній академії залізничного транспорту у жовтні 1997-98 роках, на симпозіумі Національної академії наук України «Механіка і фізика руйнування матеріалів і конструкцій» у Мукачівському технологічному інституті у 1998 році, на міжнародній конференції з колоїдної хімії і фізико-хімічної механіки, присвяченої сторіччю з дня народження академіка П.О. Ребіндера у Москві 1998 року.

Публікації

За темою дисертації опубліковано 6 статей, з яких 2 опубліковано у зарубіжних журналах, 1 в українському журналі, 1 в Доповідях НАН України і 2 у збірниках наукових праць.

Структура та обсяг роботи

Дисертація складається з вступу, 8 розділів, висновків, рекомендацій, переліку заслань і додатків А, Б, В. Вона містить 175 сторінок з них 65 малюнків на 22 сторінках, 6 таблиць, 7 сторінок списку літератури з 84 найменувань і додатки на 32 сторінках.

Основний Зміст роботи

У вступі сформульовано мету роботи, обґрунтовано її актуальність, наукову новизну та практичне значення.

У першому розділі на підставі огляду робіт з міцності, надійності, довговічності вибрані засоби теорії імовірності і математичної статистики, а також теорії пошкодження матеріалу при повзучості, які застосовуються при розрахунках елементів конструкцій з вогнетривкого матеріалу.

Процес повзучості розглядається як випадковий, до аналізу якого необхідно застосовувати методи теорії імовірності і математичної статистики, які знайшли розвиток в роботах Н. С. Стрілецького, О. Р. Ржаніцина, В. В. Болотіна при дослідженні коефіцієнта запасу міцності конструкції. Згідно до цих робіт випадковий процес деформації будівельних конструкцій залежить від двох груп чинників: процесу навантаження S(t) і випадкових властивостей міцності матеріалу R(t).

Ймовірність руйнування P в граничному стані дорівнює добутку P=W1W2 ймовірностей W1 і W2 подій, які полягають у тому, що напруження на макроскопічному рівні перевищують граничний рівень , а рівноважні напруження на мезоскопiчному рівні не перевищують міцність рис.1(а).

(а) (б)

Рис. 1(а, б) - Щільності ймовірностей розподілу напружень на макроскопічному рівні на мезоскопiчному рівні за М.С. Стрiлецьким (а) і В.С. Ромасько (б)

Обидві функції щільності розподілу мають бути визначені експериментально у відповідності до результатів іспитів тисяч чи десятків тисяч зразків. Проведення такої великої кількості випробувань пов'язано з великими трудовими і матеріальними витратами і дуже рідко виконується у повному обсязі, тому основою нового підходу до визначення імовірності руйнування конструкції теоретичним шляхом на підставі результатів прискорених лабораторних досліджень зразків матеріалу є ієрархічна модель твердого тіла і структурованого рідкого тіла, запропонована В.С. Ромасько рис 1(б).

Побудова стохастичного процесу опору деформації у просторі рівноважних напружень для конкретної конструкції, чий плановий ресурс вже повністю використано, але експлуатація продовжується, грунтується на відомих положеннях про марківські процеси випадкового блукання (броунiвський рух) або у формі стаціонарного рівняння Фоккера Планка

. (1)

де параметр дрейфу A визначається на макроскопічному рівні, а середньо квадратичне відхилення від математичного сподівання M(K) характеризується коефіцієнтом дифузії b у просторі K=. Тут , - інтенсивності девіаторів повних і рівноважних напружень, відповідно. Функція розподілу f(K) елементів дискретної структури за K визначається макроскопічною характеристикою A суцільного середовища, а коефіцієнт дифузії b є мезоскопічним параметром.

Параметр дрейфу A визначається на підставі гіпотези про конститутивні рівняння, що зв'язують між собою параметри обов'язково декількох моделей, одна з яких у вигляді суцільного середовища описує властивості матеріалу на макроскопічному рівні, а інші - дискретні моделі матеріалу враховують розподіл елементів структури за рівноважними напруженнями на мезоскопiчному ієрархічному рівні. В разі моделі матеріалу з двома ієрархічними рівнями конститутивне рівняння має вигляд узагальненого рівняння П.О. Ребiндера

(2)

де - час, t -час, E - модуль пружності, - в'язкість, - коефіцієнт рівноважного деформаційного зміцнення.

Ієрархічність моделі твердого тіла

Вхідні положення конститутивного рівняння (2) у вигляді узагальненого рівняння П.О. Ребіндера моделі мають наступний вигляд: 1. швидкість деформації повзучості пропорційна ефективному напруженню і обернено пропорційна в'язкості

(3)

2. в'язкість , в свою чергу, є змінною величиною пропорційною рівноважним (мезоскопічним) і обернено пропорційною макроскопічним напруженням

. (4)

Рівноважні напруження разом з деформаціями повзучості входять до закону про стан на мезоскопiчному рівні у вигляді степеневої функції

. (5)

З урахуванням закону про стан (5) співвідношення (3-4) можуть бути записані у вигляді узагальненого рівняння повзучості для матеріалів, що знаходяться не тільки у крихкому K>1, але й у пластичному K<1 станах

. (6)

Щільність f(K) розподілу елементів структури за безрозмірними рівноважними напруженнями K знайдена шляхом розв'язання стаціонарного рівняння Фоккера-Планка (1) залежить від напруження в явній формі і в не явній формі - від температури

(7)

Залежність коефіцієнту нормування c від температури T і напруження s визначається на підставі умови нормування всієї площі під кривою f(K) на рис. 1 (б) на одиницю. Критерій ймовірності руйнування

(8)

де , використовує функцію. щільності розподілу f(К) (7). Оцінка напруженого і деформованого станів елементів конструкції виконується у четвертому, сьомому і восьмому розділах шляхом розв`язання крайової задачі теорії повзучості за методом скінчених елементів.

Оцінювання деформації повзучості і рівноважних напружень за методом узагальнених діаграм повзучості з урахуванням впливу температури на показник степені , граничних величини рівноважних напружень і деформацій повзучості :

(9)

(10)

Система рівнянь (1-10) є замкненою.

У другому розділі порівнюються підходи до вибору міри пошкодження і допустимих напружень і відмічається відсутність нормативів розрахунку елементів конструкцій з вогнетривкого матеріалу.

У третьому розділі показано, що при підвищенні температури вище від температури 1300 С витривалість простінку коксової печі значно зменшується.

У четвертому розділі проаналізовано вплив повзучості при однобічному навантажуванні простінку печі на напружений стан. Проаналізована достовірність попередніх оцінок переміщень і напружень, спроможності конструкції створювати опір деформації.

У шостому розділі на підставі уточнення температури в`язко-крихкого переходу уточнюються характеристики динасу. У попередніх роботах первинна залежність деформації повзучості від часу t в умовах монотонного, або циклічного навантаження зведена до діаграми в координатах - Ф, де

, (11)

де - характеризується параметрами Qeff=500 000 Дж/(моль.К), R=8.314 Дж/моль, =0.3147, =1.81 (для динасу до служби) і =2.7 (для динасу після 20 років служби в печах Авдеєвського, Криворізького і Баглiйського коксохімічних заводів). Якщо при визначенні параметрів використовувати також температурну залежність міцності (9) при крихкій міцності =5.2МПа, =1573К, =100К то, параметри динасу приймають значення , Qeff=101 000 Дж/(моль.К), ,=821.93К, МПа.с, що відрізняються від попередніх за рахунок впливу показника степені N, який приймає значення N=2 при , або N=1 при .

Прогнозування повзучості і тривалої міцності вогнетривкого матеріалу

Процес вичерпання ресурсу міцності конструкції визначається, як кінетичний процес порушення дискретної структури, може бути описаний в межах відомих еволюційних рівнянь нагромадження розсіяних пошкоджень, які розглядали Л. М. Качанова і Ю.Н. Работнов, що відображені в інтегральній формі принципу лінійного додавання пошкоджень

Міра пошкодження матеріалу при повзучості при постійному напруженні може бути задана у крихкому, пластичному та перехідному станах формулами: , , а у випадку степеневого рівняння стану ( 5), ще й формулою , де межа рівноважних напружень (9) і - межа деформацій повзучості (10) , відповідно.

Застосування конститутивного рівняння у вигляді узагальненого рівняння П.О. Ребіндера при визначенні впливу напруження на тривалу міцність.

Для визначення довговічності у крихкому і пластичному станах прийнято гіпотезу В.С. Ромасько про універсальну форму запису конститутивного рівняння опору матеріалу в умовах повзучості (2), що дало змогу шляхом інтегрування при постійній температурі T=T0, якій відповідає N=1, записати рівняння повзучості

, (12)

і знайти вираз тривалості руйнування

. (13)

Функція напруження отримана шляхом підстановки у (12) замість поточного K граничного відношення значення до .

Залежності часу у годинах від напруження у МПа при температурі 1573 К,

(14)

відповідає (N=1, ) межа міцності =2.5 МПа на мезоскопічному рівні. При N=1 інтенсивностям напруження 2 106 Па, 5 106 Па відповідають імовірності руйнування 3.6%,? 63%,? відповідно, знайдені з використанням повної імовірнісної крива.

Таким чином, напруження на макроскопічному рівні, що не перевищують 2.5 МПа, можуть бути врівноважені напруженнями на мезоскопічному рівні без руйнування конструкції, а напруження на макроскопічному рівні, що значно перевищують 2.5 МПа, не можуть бути врівноважені, тому, що рівноважні напруження раніше досягнуть межі міцності на мезоскопічному рівні, ніж встановиться рівновага. Наприклад, рівень напружень 2.8 МПа є небезпечним і відповідає тривалості руйнування 3224 години.

У четвертому розділі розглянута оцінка напруженого стану вертикалу простінку печі при повзучості на підставі параметрів динасу при занижених значеннях , яка завищує міцність конструкції і занижує температуру Т=Т0/N.

У п`ятому розділі проаналізовано вплив температури на міцність. Уточнюється величина температури в`язко - крихкого переходу динасу.

У шостому розділі відмічається складність обгрунтування емпіричного підходу, запропонованого В. Алерсом для аналізу спроможності простінку коксової печі створювати опір зовнішнім силам тому, що він не враховує вплив температури. Зроблено висновок про необхідність створення нового підходу

У сьомому розділі на підставі механо-комп`ютерної експертної системи проаналізовано дані натурних дослідів і розроблено нову розрахункову схему вертикалу простінку коксової печі.

У восьмому розділі ця схема застосовується для оцінки напруженого і деформованого станів вогнетривкої конструкції на двох ієрархічних рівнях.

Рис. 2. Одновимірна і тривимірна розрахункові схеми вертикалу.

В одномірній і просторовій розрахункових схемах простінку коксової печі поперечне навантаження з погонними інтенсивностями qy і qz з урахуванням ваги перекриття печі створюється напружений стан, що змінюється у часі за рахунок повзучості в залежності від температури .

Залежність напружень простінку від координат у вигляді балки показані на рис. 3(а,б,в,г).

На Рис. 3. Залежність sz(z) напружень sz у простінку від координати z і від координати y при температурах 1473 К (а,б) і 1773 К (в, г).

Видно, що високим температурам відповідає високий рівень стискаючих напружень, що перевищують межу міцності при 1773К.

Висновки ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ

1) Розроблена експертна система для прогнозування стану вогнетривкої конструкції вертикалу простінку, що гріє камеру коксової печі.

Експертна система грунтується на результатах лабораторних і натурних (у промислових умовах) дослідів і використовує метод моделювання на комп`ютері основних процесів, які відбуваються у шихті і і кладці простінку печі з вогнетривкого матеріалу при коксуванні.

Експертна система передбачає побудову рівнянь макроскопічного і мезоскопічного стану на підставі концепції накопичення пошкодження, формулювання основних співвідношень і конститутивних рівнянь з урахуванням реальних властивостей матеріалів і характеристик теплових впливів, вивчення умов і механізмів в'язкого і крихкого руйнування вогнетривів у коксовій печі.

2) Внесено корективи до методики величини температури T0 в`язко-крихкого переходу динасу. За попередньою методикою величина T0 була завищеною удвічі і становила білше трьох тисяч градусів за шкалою Кельвіна. Визначена за новою методикою T0 дорівнює 1573К.

3) Запропоновано нову розрахункову схему вертикалу простінку печі, яка точніше відображає навантаження конструкції і може бути застосована при проектуванні нових коксових печей.

4) Оцінка напруженого стану конструкції отримана в результаті чисельного рішення нелінійної крайової задачі повзучості при різноманітних значеннях температури свідчить про зростання стискаючих напружень при перевищенні температури в`язко-крихкого переходу 1300°С.

Рекомендації полягають у запровадженні контролю за значеннями температури у суміжних камерах для кожного простінку з метою запобігання надмірних навантажень на простінок коксової печі, які викликають необмежене зростання прогину аж до руйнування кладки.

Публікації

За результатами досліджень опубліковані статті:

1. Ромасько В.С., Санчес Г.М., Мирошников В.Ю., Шептовицкий М.С., Шульга И.В., Бондарчук П.Н. "Оценка напряженного состояния и вероятности разрушения кладки простенка коксовой печи".-Углехимический журнал. 1997.-№1-2.-С.16-25.

2. Ромасько В.С., Мірошніков В.Ю. "Прогнозування стану складних технічних систем".-Науковий Вісник Будівництва.- Харків.ХДТУБА.-1999.№8.-С174-177.

3. Ромасько. В.С., Санчес Г.М., Мірошніков В.Ю., Ассаф Х. "Механо- комп`ютерна експертна система для прогнозування надійності складних технічних систем".- Доповіді НАН України.- №7 1998.С63

4. Miroshnikov V.Yu., Morozova A.V., Pustynnikov V.I., Romasko V.S. "Computer Simulation of Essential Processes in Coke Ovens Part 1: Two Temperature Waves Spreading in Coal Charge from Walls to the Axial Plane of Coke Oven Chamber".- Cokeмaking International.- Dusseldorf. Vol.11 2/1998

5. Miroshnikov V.Yu., Morozova A.V., Pustynnikov V.I., Romasko V.S. "Computer Simulation of Essential Processes in Coke Ovens Part 2: Local Pressure in Coal Charge".- Cokeмaking International.- Dusseldorf. Vol.11 1/1999

6. Мірошніков В.Ю., Ромасько В.С. "Застосування методів фізико-хімічної механіки руйнування до розв`язання задачі тривалої міцності і надійності будівельних конструкцій."- Механіка і фізика руйнування будівельних матеріалів і конструкцій.-1998.-№3.-С153-159.

Анотація

Мірошніков В.ю. Прогнозування повзучості та тривалої міцності вогнетривких елементів конструкцій. Рукопис кандидатської дисертації за спеціальністю 01.02.04- механіка деформівного твердого тіла. Захист відбудеться у Державному аэрокосмічному університеті імені М. Є. Жуковського "ХАІ", Харків 2000

Дисертацію присвячено прогнозуванню повзучості і тривалої міцності вогнетривких елементів конструкції у крихкому стані. При визначенні характеристик динасу уточнену величину температури переходу із крихкого стану у пластичний використано. За умов повзучості запропоновано міру пошкодження, що у явному вигляді залежить від температури. Стан конструкції у промислових умовах знайдено на двох ієрархічних рівнях. Величина навантажування у розрахунковій схемі вибиралась у відповідності до результатів натурного досліду з використанням механо - комп`ютерної експертної системи. Встановлено, що конструкція обігріваючого простінку коксової печі при симетричному навантаженні має необхідний ресурс 200000 г. при температурах, що не перевищують температуру в`язко-крихкого переходу.

Ключові слова: повзучість, довготривала міцність, прогнозування, крихкість, пластичність, вогнетривкі матеріали, конструкція.

Аннотация.

Мирошников В.ю. Прогнозирование ползучести и длительной прочности огнеупорных элементов конструкций. Рукопись кандидатской диссертации по специальности 01.02.04- механика деформируемого твердого тела. Защита состоится в Государственном аэрокосмическом университете имени Н. Е. Жуковского "ХАИ", Харьков 2000

Диссертация посвящена прогнозированию ползучести и длительной прочности огнеупорных элементов конструкции в хрупком состоянии на базе иерархической модели материала. На примере динаса показано применение иерархической модели:

1. при уточнении величины температуры перехода материала из хрупкого состояния в вязкое;

2. при определении характеристик материала, включая хрупкую прочность и предельную деформацию ползучести;

3. при выборе меры поврежденности материала в условиях ползучести;

4. при оценке состояния на двух иерархических уровнях с использованием метода конечных элементов;

5. при выборе расчетной схемы конструкции, нагрузка моделируется с применением механо-компьютерной экспертной системы к результатам полномасштабного натурного эксперимента.

Уточнение значения температуры T0 =1300°C перехода динаса из хрупкого состояния в пластическое, а потом в вязкое дает основание для формулировки гипотезы о причине преждевременного разрушения элементов конструкции, состоящей в превышении допустимой температуры, величина которой близка к температуре T0. Эта гипотеза согласуется с принципами В. Прагера о несущей способности конструкции, находящейся сколь угодно долго в равновесном состоянии и о возможности ее адаптации к изменившимся условиям, если равновесие достижимо. Оценки состояния конструкции на двух иерархических уровнях при температурах выше и ниже T0, выполненные с целью обоснования достижимости равновесного состояния конструкции в промышленных условиях при T < T0 и свидетельствующие о преждевременном разрушении конструкции (до установления равновесия) при T0 > T0, подтвердила рекомендацию контролировать в процессе ее эксплуатации симметричность условий в смежных с простенком камерах коксования при температурах не превышающих T0, особенно в случае продолжающейся эксплуатации конструкции, которая уже исчерпала свой плановый ресурс. В соответствии с предложенной мерой поврежденности материала при достижении равновесного состояния величина параметра, характеризующего степень повреждения, оказывается тем ближе к единице, чем ближе равновесное состояние оказывается к предельному, при котором происходит исчерпание прочности материала.

Ключевые слова: ползучесть, длительная прочность, прогнозирование, хрупкость, пластичность, огнеупорные материалы, конструкция.

Summary

Miroshnikov V.Yu. Forecasting of creep and long time strength of fire-resistant elements of designs.- The manuscript. The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 01.02.04- mechanics of a deformable solid body. The protection is held at State airspace university by name N. E. Zhukovskogo "KHAI", Kharkov 2000

The dissertation is devoted to forecasting of creep and long time strength of fire-resistant elements of a design in a fragile condition on the basis of hierarchical model of a material. On an example of the Dinas the application of hierarchical model is shown:

1. At specification of еhe value of temperature of transition of a material from a brittle state to the plastic one;

2. At definition of the characteristics of a material, including the brittle strength and the limiting strain creep;

3. At a choice of a parameter of damage of a material in process of creep;

4. At an estimation of a condition at two hierarchical levels with use of a method of finit elements;

5. At a choice of the settlement circuit of a design, loading on which is simulated with application of mechanics-computer expert system to results of full scale experiment.

The received estimation of the parameters of state has allowed to recommend during its operation to supervise symmetry of conditions in adjacent with a heating wall of coke oven chambers and to not exceed temperature 1300 C with the purpose of maintenance of design size of a resource 200000 hr.

Key words: creep, long time strength, forecasting, brittle state, plasticity, fire-resistant materials, design.

Підписано до печаті 10.09.2000р.

Формат 60х80 1/16. Об'єм 1,0 усл. печ. лист.

Тираж 100 єкз. Замовлення № 404/6

Друкарня ХАРПНТЄИ

Харків, пр.Гагарина,4