Математическое моделирование и численное исследование зависимости термонапряженного состояния стержня от коэффициента теплообмена при наличии температуры постоянной интенсивности
В статье на основе энергетических принципов разработана математическая модель термонапряженно-деформированного состояния стержня из жаропрочного сплава. Энергетический принцип ориентирован на минимизацию потенциальной энергии упругих деформаций с применением метода квадратичного конечного элемента...
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Academician Ye.A. Buketov Karaganda University
2018-03-01
|
| Series: | Қарағанды университетінің хабаршысы. Математика сериясы |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://mathematics-vestnik.ksu.kz/index.php/mathematics-vestnik/article/view/217 |
| _version_ | 1797372648010809344 |
|---|---|
| author | А.N. Мyrzasheva G.К. Shambilova N.К. Shazhdekeeva |
| author_facet | А.N. Мyrzasheva G.К. Shambilova N.К. Shazhdekeeva |
| author_sort | А.N. Мyrzasheva |
| collection | DOAJ |
| description |
В статье на основе энергетических принципов разработана математическая модель термонапряженно-деформированного состояния стержня из жаропрочного сплава. Энергетический принцип ориентирован на минимизацию потенциальной энергии упругих деформаций с применением метода квадратичного конечного элемента с тремя узлами. Стержень ограниченной длины и жестко защемлен с обоих концов. Боковая поверхность участков (0 ≤ x ≤ L/3) и (2L/3 ≤ x ≤ L) стержня теплоизолированная. Через площадь поперечных сечений обоих концов данного стержня происходит теплообмен с окружающими их средами. На серединном участке стержня (L/3 ≤ x ≤ 2L/3) дана температура постоянной интенсивности T = const = 800◦C. Исследовано влияние коэффициента теплообмена на термонапряженное состояние стержня из жаропрочного сплава АНВ-300 при наличии температуры постоянной интенсивности, и приведены численные результаты исследования. Исследования проведены при разных значениях коэффициента теплообмена. В результате установлено, что при увеличении значения h0 — коэффициента теплообмена возрастает амплитуда перемещений против направления оси Ox; координата сечения, амплитуда перемещения которого будет наибольшей, увеличивается; амплитуда перемещения по направлению оси Ox уменьшается; максимальное и среднее значения термоупругого напряжения σ уменьшаются.
|
| first_indexed | 2024-03-08T18:37:56Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-4b570235401045c194e8682eea04ef6a |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2518-7929 2663-5011 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-03-08T18:37:56Z |
| publishDate | 2018-03-01 |
| publisher | Academician Ye.A. Buketov Karaganda University |
| record_format | Article |
| series | Қарағанды университетінің хабаршысы. Математика сериясы |
| spelling | doaj.art-4b570235401045c194e8682eea04ef6a2023-12-29T10:21:24ZengAcademician Ye.A. Buketov Karaganda UniversityҚарағанды университетінің хабаршысы. Математика сериясы2518-79292663-50112018-03-0189110.31489/2018m1/84-92Математическое моделирование и численное исследование зависимости термонапряженного состояния стержня от коэффициента теплообмена при наличии температуры постоянной интенсивностиА.N. МyrzashevaG.К. ShambilovaN.К. Shazhdekeeva В статье на основе энергетических принципов разработана математическая модель термонапряженно-деформированного состояния стержня из жаропрочного сплава. Энергетический принцип ориентирован на минимизацию потенциальной энергии упругих деформаций с применением метода квадратичного конечного элемента с тремя узлами. Стержень ограниченной длины и жестко защемлен с обоих концов. Боковая поверхность участков (0 ≤ x ≤ L/3) и (2L/3 ≤ x ≤ L) стержня теплоизолированная. Через площадь поперечных сечений обоих концов данного стержня происходит теплообмен с окружающими их средами. На серединном участке стержня (L/3 ≤ x ≤ 2L/3) дана температура постоянной интенсивности T = const = 800◦C. Исследовано влияние коэффициента теплообмена на термонапряженное состояние стержня из жаропрочного сплава АНВ-300 при наличии температуры постоянной интенсивности, и приведены численные результаты исследования. Исследования проведены при разных значениях коэффициента теплообмена. В результате установлено, что при увеличении значения h0 — коэффициента теплообмена возрастает амплитуда перемещений против направления оси Ox; координата сечения, амплитуда перемещения которого будет наибольшей, увеличивается; амплитуда перемещения по направлению оси Ox уменьшается; максимальное и среднее значения термоупругого напряжения σ уменьшаются. http://mathematics-vestnik.ksu.kz/index.php/mathematics-vestnik/article/view/217метод конечных элементовтемпературатеплоизоляциятеплообменкоэффициент теплообменапотенциальная энергия упругих деформаций |
| spellingShingle | А.N. Мyrzasheva G.К. Shambilova N.К. Shazhdekeeva Математическое моделирование и численное исследование зависимости термонапряженного состояния стержня от коэффициента теплообмена при наличии температуры постоянной интенсивности Қарағанды университетінің хабаршысы. Математика сериясы метод конечных элементов температура теплоизоляция теплообмен коэффициент теплообмена потенциальная энергия упругих деформаций |
| title | Математическое моделирование и численное исследование зависимости термонапряженного состояния стержня от коэффициента теплообмена при наличии температуры постоянной интенсивности |
| title_full | Математическое моделирование и численное исследование зависимости термонапряженного состояния стержня от коэффициента теплообмена при наличии температуры постоянной интенсивности |
| title_fullStr | Математическое моделирование и численное исследование зависимости термонапряженного состояния стержня от коэффициента теплообмена при наличии температуры постоянной интенсивности |
| title_full_unstemmed | Математическое моделирование и численное исследование зависимости термонапряженного состояния стержня от коэффициента теплообмена при наличии температуры постоянной интенсивности |
| title_short | Математическое моделирование и численное исследование зависимости термонапряженного состояния стержня от коэффициента теплообмена при наличии температуры постоянной интенсивности |
| title_sort | математическое моделирование и численное исследование зависимости термонапряженного состояния стержня от коэффициента теплообмена при наличии температуры постоянной интенсивности |
| topic | метод конечных элементов температура теплоизоляция теплообмен коэффициент теплообмена потенциальная энергия упругих деформаций |
| url | http://mathematics-vestnik.ksu.kz/index.php/mathematics-vestnik/article/view/217 |
| work_keys_str_mv | AT anmyrzasheva matematičeskoemodelirovanieičislennoeissledovaniezavisimostitermonaprâžennogosostoâniâsteržnâotkoéfficientateploobmenaprinaličiitemperaturypostoânnojintensivnosti AT gkshambilova matematičeskoemodelirovanieičislennoeissledovaniezavisimostitermonaprâžennogosostoâniâsteržnâotkoéfficientateploobmenaprinaličiitemperaturypostoânnojintensivnosti AT nkshazhdekeeva matematičeskoemodelirovanieičislennoeissledovaniezavisimostitermonaprâžennogosostoâniâsteržnâotkoéfficientateploobmenaprinaličiitemperaturypostoânnojintensivnosti |